多波束数据接收与处理系统的研究与实现
发布时间：2020-12-09 12:09
多波束测深技术的出现，给海底测量领域带来了一次革命。与传统测深设备相比，无论是在测量效率、测量精度，还是在分辨率上，多波束测深系统都具有很大的优势。然而，由于价格等因素，多波束测深系统在我国并没有得到普及。小型化多波束测深系统具有体积小、质量轻、成本低廉、工作稳定的特点，其测深精度、覆盖范围、波束数、分辨率等参数均符合浅海探测的基本需求。我国浅海海域辽阔，内陆湖泊水系众多，这种多波束测深系统最符合我国市场的需要。论文从研究多波束测深系统的组成和工作原理入手，针对小型多波束测深系统的应用，对多波束数据接收与处理系统的工作原理、设计及其实现方法进行深入的研究。在此基础上完成了系统的总体硬件平台设计，制定了数据处理方案，编写了逻辑控制程序。论文设计的硬件平台分为数据接收电路和数据处理电路。数据接收电路为系统的模拟电路部分，论文中设计了12路数据接收电路，采用了模块化设计，包括前置放大电路、带通滤波器电路和自动增益电路，并在设计中考虑了通道一致性。经测试该电路达到了系统的设计指标。数据处理电路为系统的数字电路部分，采用了FPGA+DSP构架。FPGA负责对模数转换器的控制和数据的缓冲，DSP进...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多波束测深系统组成单元
被转换成的 12 路模拟电信号。从换能器出来的信号非常微弱，为了保证信噪比和系统的灵敏度大处理，再进行滤波处理。理的是 180kHz 的 CW 脉冲信号，可以用带通滤波器对放大后的动增益控制(AGC)，让信号的幅度保持在一定的范围之内，以便GC 的信号通过 AD 转换器被同步转换成 12 路数字信号。成的数字信号先被送到数据缓存器进行缓存。数据缓存器将 12期向数据处理器发送一次数据，同时处理器在采样周期内完成上和时延估计运算，保证了高度的实时性。
个空间滤波器[17]。的直线阵，当接收阵法线方向的远场平面波信号时，大幅度输出。也就是说此时基阵的指向性（主波束）是是要控制基阵的指向性，在不同的方向上形成波束，的时延或者相移，然后再相加，这样就能得到了不同时延思想的波束形成2.5 所示，基阵由 N 个阵元组成，平面波从0θ 方向入射 ，第二个阵元与第一个阵元的声程差S 为0S = d cosθ
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DSP和CPLD的有源滤波器数据采集系统设计[J]. 李鹏,李树广. 测控技术. 2012(05)
[2]谋篇海洋世纪 重振历史雄风[J]. 李闽榕. 发展研究. 2010(08)
[3]高性能水声信号前置放大与长线传输系统设计[J]. 郑新星,张争气. 电声技术. 2010(08)
[4]浅谈航道整治施工新技术及其运用[J]. 李广飞. 港口科技. 2010(08)
[5]山东半岛蓝色经济区建设区域合作的若干问题[J]. 雷仲敏,左言庆,刘帅,康俊杰. 城市. 2010(01)
[6]基于MAX275的巴特沃兹滤波器设计[J]. 樊京,王金菊,张磊. 现代电子技术. 2006(08)
[7]使用AD603和AD8318实现大动态范围IF接收机[J]. 高俊,张玉兴. 现代电子技术. 2006(05)
[8]多波束测深系统的现状和发展趋势[J]. 刘经南,赵建虎. 海洋测绘. 2002(05)
[9]多波束条带测深技术的研究[J]. 陈非凡,吴英姿,徐新盛. 海洋技术. 1998(02)
[10]条带测深仪的信号特征及其动态范围压缩[J]. 许学尧,姚蓝. 声学技术. 1997(02)
博士论文
[1]多波束测深系统地形跟踪与数据处理技术研究[D]. 吴英姿.哈尔滨工程大学 2001
硕士论文
[1]多波束测深仪多通道接收机及采集系统设计[D]. 陆波.哈尔滨工程大学 2012
[2]基于FPGA与DSP的多波束相干测深算法的实现[D]. 王思明.哈尔滨工程大学 2012
[3]水下测深系统信息处理技术研究[D]. 容亦夏.南京航空航天大学 2010
[4]多波束信号实时处理技术研究[D]. 张小妍.南京航空航天大学 2010
[5]基于FPGA的图像采集与预处理系统设计[D]. 郑容.武汉理工大学 2009
[6]小型测深仪发射机和接收机的设计与实现[D]. 由林.哈尔滨工程大学 2009
[7]成像声纳信号源与信号采集系统设计实现[D]. 陈志纯.哈尔滨工程大学 2009
[8]海底多波束信号频域处理技术研究[D]. 江晗.南京航空航天大学 2009
[9]带有传输零点的集成有源滤波器设计[D]. 王英.天津大学 2008
[10]基于ACM的数控串行总线的研究与实现[D]. 雷雯.中国科学院研究生院（沈阳计算技术研究所） 2008
本文编号：2906840
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多波束测深系统组成单元
被转换成的 12 路模拟电信号。从换能器出来的信号非常微弱，为了保证信噪比和系统的灵敏度大处理，再进行滤波处理。理的是 180kHz 的 CW 脉冲信号，可以用带通滤波器对放大后的动增益控制(AGC)，让信号的幅度保持在一定的范围之内，以便GC 的信号通过 AD 转换器被同步转换成 12 路数字信号。成的数字信号先被送到数据缓存器进行缓存。数据缓存器将 12期向数据处理器发送一次数据，同时处理器在采样周期内完成上和时延估计运算，保证了高度的实时性。
个空间滤波器[17]。的直线阵，当接收阵法线方向的远场平面波信号时，大幅度输出。也就是说此时基阵的指向性（主波束）是是要控制基阵的指向性，在不同的方向上形成波束，的时延或者相移，然后再相加，这样就能得到了不同时延思想的波束形成2.5 所示，基阵由 N 个阵元组成，平面波从0θ 方向入射 ，第二个阵元与第一个阵元的声程差S 为0S = d cosθ
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DSP和CPLD的有源滤波器数据采集系统设计[J]. 李鹏,李树广. 测控技术. 2012(05)
[2]谋篇海洋世纪 重振历史雄风[J]. 李闽榕. 发展研究. 2010(08)
[3]高性能水声信号前置放大与长线传输系统设计[J]. 郑新星,张争气. 电声技术. 2010(08)
[4]浅谈航道整治施工新技术及其运用[J]. 李广飞. 港口科技. 2010(08)
[5]山东半岛蓝色经济区建设区域合作的若干问题[J]. 雷仲敏,左言庆,刘帅,康俊杰. 城市. 2010(01)
[6]基于MAX275的巴特沃兹滤波器设计[J]. 樊京,王金菊,张磊. 现代电子技术. 2006(08)
[7]使用AD603和AD8318实现大动态范围IF接收机[J]. 高俊,张玉兴. 现代电子技术. 2006(05)
[8]多波束测深系统的现状和发展趋势[J]. 刘经南,赵建虎. 海洋测绘. 2002(05)
[9]多波束条带测深技术的研究[J]. 陈非凡,吴英姿,徐新盛. 海洋技术. 1998(02)
[10]条带测深仪的信号特征及其动态范围压缩[J]. 许学尧,姚蓝. 声学技术. 1997(02)
博士论文
[1]多波束测深系统地形跟踪与数据处理技术研究[D]. 吴英姿.哈尔滨工程大学 2001
硕士论文
[1]多波束测深仪多通道接收机及采集系统设计[D]. 陆波.哈尔滨工程大学 2012
[2]基于FPGA与DSP的多波束相干测深算法的实现[D]. 王思明.哈尔滨工程大学 2012
[3]水下测深系统信息处理技术研究[D]. 容亦夏.南京航空航天大学 2010
[4]多波束信号实时处理技术研究[D]. 张小妍.南京航空航天大学 2010
[5]基于FPGA的图像采集与预处理系统设计[D]. 郑容.武汉理工大学 2009
[6]小型测深仪发射机和接收机的设计与实现[D]. 由林.哈尔滨工程大学 2009
[7]成像声纳信号源与信号采集系统设计实现[D]. 陈志纯.哈尔滨工程大学 2009
[8]海底多波束信号频域处理技术研究[D]. 江晗.南京航空航天大学 2009
[9]带有传输零点的集成有源滤波器设计[D]. 王英.天津大学 2008
[10]基于ACM的数控串行总线的研究与实现[D]. 雷雯.中国科学院研究生院（沈阳计算技术研究所） 2008
本文编号：2906840
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