数字化大动态多路接收技术研究

发布时间：2021-11-29 11:38

　　在水声信号处理领域,信号接收机主要完成声学换能器声/电转换后电信号的放大、自动增益控制、选频滤波功能,提供归一化信号为后端数字信号处理机进行计算分析。本文鉴于高速模数转换器以及FPGA在数据采集和处理方面的优良性能,对传统的模拟接收技术进行了数字化的重新设计。本文采用高速高精度大动态范围串行接口的AD7763以及Xilinx公司推出的Zynq-7000可扩展处理平台,进行数字化大动态多路接收技术的研究设计,完成4通道原理样机制作,使之具有输入信号低噪声前级放大功能、4路AD同步采集存储功能以及数字波束形成功能,并且系统具有较大的动态范围。本文主要从以下几个方面展开工作:1)结合本课题的设计要求,选择AD7763作为模数转换芯片,选择Zynq芯片作为控制采集处理器。对4路AD原理样机硬件部分进行设计,设计内容包括选取合适的低噪声前级放大电路;设计AD芯片的电源电路、差分驱动电路、采集电路;结合AD芯片的工作原理及Zynq开发板的扩展口特性,完成AD板的时钟设定、地址设定、控制信号设定以及通信接口设定。2)对4路AD原理样机软件部分进行设计,实现FPGA对4路AD的同步采集控制,并将数据存... 

【文章来源】：中国舰船研究院北京市

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

数据采集系统的硬件组成

图 2.3 N 元空间采样信号场各向同性阵元，空间中每个阵元接收到的信号用矩阵011( , )( , )( , )( , )Nf tf ttf t = ppf pp 所示的线性处理器对所有阵元接收到的信号求和：

2.25 用θ 表示，可得到其波束图 B( )θθ 为式 2.26 所示：2sin( cos )12( ) ,01 2sin( cos )2NdBNdθπθλθ θ ππθλ = ≤ ≤ 束形成器据所处理的数据的频带宽度进行划分，波束形成器可分为窄带波束形成器器，本课题只研究窄带信号。窄带和宽带是一种相对的定义，当信号的带频率小很多时，这种情况就是窄带信号0110BWf< 中，信号的带宽用BW 表示，信号的中心频率用0f 表示。规波束形成器采用延时求和的方法，如图 2.4 所示：

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3526432