基于ARM的测深仪接收控制系统研究

发布时间：2017-06-08 02:13

  本文关键词：基于ARM的测深仪接收控制系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：回声测深仪是水声测绘领域中的常规测深设备,常用于实现水域深度的测量,对航海运输、海底地形测绘和海洋工程开发等有重要意义。随着计算机技术、通信技术和微电子技术的快速发展,特别是计算机与通信技术的高速融合,嵌入式系统开发已经成为信息电子产业的一大热点。开发基于嵌入式的便携式回声测深仪产品有着十分重要的意义。首先,论文对国外和国内测深仪的发展状况以及测深仪常用的回波估计手段进行了介绍,叙述了回声测深仪的工作原理,研究了基于ARM测深仪的总体方案,并根据水声学知识确定了该系统的相关性能参数。其次,详细介绍了加时间窗对回波位置进行约束的方法,在此基础上研究分析了滑窗求和法对回波进行估计的原理,并与其他算法进行了仿真对比分析。同时研究出一套能对回波信号进行接收、数据处理和显示,且能协调发射系统等部分的接收与处理控制平台,并给出了其中主要功能模块的电路图和仿真分析。最后,论文对测深仪系统软件部分进行了讨论,介绍了基于Linux的设备驱动开发及流程和上层显控开发,通过测试该显控软件可以实现系统信号的发射、增益控制、回波信号采集、数据处理和深度显示等功能。
【关键词】：回声测深仪 嵌入式 ARM Linux 显控软件
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB565;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题背景及意义9
• 1.2 国内外回声测深仪的发展状况9-12
• 1.3 回波估计12
• 1.4 本论文的主要工作12-15
• 第二章 回声测深仪的理论分析和系统方案设计15-25
• 2.1 回声测深原理15-16
• 2.2 系统方案设计16-17
• 2.3 主动声呐方程17-20
• 2.4 发射信号和参数设计20-22
• 2.5 信号采样22-23
• 2.6 干扰抑制23-24
• 2.7 本章小结24-25
• 第三章 回波位置确定和算法仿真25-33
• 3.1 加时间窗约束回波位置25-26
• 3.1.1 时间门跟踪25-26
• 3.1.2 多次回波26
• 3.2 回波起始位置和时延估计算法26-31
• 3.2.1 滑窗求和法26-27
• 3.2.3 快速能量中心收敛法27-28
• 3.2.4 相关法28-29
• 3.2.5 算法仿真29-31
• 3.3 本章小结31-33
• 第四章 接收处理电路设计33-47
• 4.1 接收系统技术指标33-34
• 4.2 处理器选型和硬件平台34-36
• 4.2.1 处理器选型34-35
• 4.2.2 硬件平台35-36
• 4.3 接收机电路36-46
• 4.3.1 接收机电路组成及结构框图36-37
• 4.3.2 固定增益放大电路37-39
• 4.3.3 可编程增益控制电路39-41
• 4.3.4 带通滤波电路41-43
• 4.3.5 包络检波43-44
• 4.3.6 电平比较电路44-46
• 4.4 串口电平转换46
• 4.5 本章小结46-47
• 第五章 基于嵌入式Linux程序设计47-65
• 5.1 ARM开发环境搭建和工作过程48
• 5.2 基于Linux的S3C6410驱动设计48-57
• 5.2.1 S3C6410与收发电路的接口48-49
• 5.2.2 Linux设备驱动分类和驱动调用流程49
• 5.2.3 字符型驱动程序数据结构和开发流程49-52
• 5.2.4 GPIO驱动程序52-53
• 5.2.6 ADC驱动程序设计53-55
• 5.2.7 PWM驱动程序设计55-57
• 5.3 显控界面设计57-64
• 5.3.1 主程序设计58-59
• 5.3.2 接收机增益控制59-60
• 5.3.3 脉冲发射60
• 5.3.4 AD数据采集60-61
• 5.3.5 回波检测及深度计算61-62
• 5.3.6 显示界面设计62-64
• 5.4 本章小结64-65
• 第六章 总结和展望65-67
• 致谢67-69
• 参考文献69-71
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果71

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