基于矢量水听器的海洋环境噪声采集系统设计

发布时间：2023-10-02 06:06

　　海洋环境噪声蕴含着大量海洋信息，对海洋环境噪声的研究无论在经济还是军事领域都受到越来越多的关注。本文设计了一种基于矢量水听器的海洋噪声采集系统，能够空间共点，同步采集海洋噪声场的声压和振速信息，同时记录工作平台的深度、温度信息以及采集器姿态信息，对数据自容式存储。 论文首先介绍海洋噪声采集系统的总体框图，主要论述采集系统数字板的硬件设计方案，实现电源模块的优化管理，降低系统功耗。数字采集板的硬件主要包括两部分：以MSP430F1611为核心控制芯片的值班电路，负责系统与上位机之间的通信，对采集系统工作模式的控制；以TMS320VC5509为核心处理芯片的采集电路，负责将声场噪声信息以及其他记录信息存储在64G的CF卡中。 随后论文论述了系统软件的开发流程。通过上位机的控制，实现包括自检、状态查询、时间配置和CF卡格式化在内的四种系统检测与配置功能。同时根据不同需求，系统可以执行三种不同的采集模式。为更好地对存储的数据进行管理，本文建立了FAT32文件系统，形成数据文件保存以供后期处理分析。论文还论证了如何利用数传电台实现数据无线传输。 论文最后测试系统功耗、系统功能完整性以及系统采集数...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 矢量水听器简介及发展
    1.3 数字采集系统发展
    1.4 国内外潜标技术发展
    1.5 论文的研究目标
    1.6 论文的主要任务
第二章 海洋噪声采集系统硬件设计
    2.1 概述
    2.2 系统低功耗设计
        2.2.1 电源模块分级设计
        2.2.2 系统功耗估算
    2.3 值班电路
        2.3.1 值班电路主控芯片
        2.3.2 实时钟电路设计
        2.3.3 E2PROM 电路设计
        2.3.4 同步串口模块设计
        2.3.5 异步串口模块设计
    2.4 采集电路设计
        2.4.1 主处理模块
        2.4.2 自举模块设计
        2.4.3 串行通信模块设计
        2.4.4 AD 采集模块设计
        2.4.5 CF 卡存储模块设计
        2.4.6 USB 传输模块设计
    2.5 本章小结
第三章 海洋噪声采集系统软件开发
    3.1 概述
    3.2 软件开发环境
    3.3 通信协议
    3.4 系统自检测和配置程序开发
        3.4.1 系统自检
        3.4.2 系统时钟配置
        3.4.3 CF 卡格式化
        3.4.4 状态查询
    3.5 采集模式软件开发
        3.5.1 三种采集模式
        3.5.2 数据采集程序开发
        3.5.3 FAT32 文件系统
        3.5.4 数据存储程序开发
        3.5.5 数据存储格式
    3.6 上位机显控软件设计
    3.7 数据上传模式开发
    3.8 本章小结
第四章 系统调试与测试
    4.1 系统功耗测试
        4.1.1 一级供电功耗测试
        4.1.2 二级供电功耗测试
        4.1.3 三级供电功耗测试
    4.2 系统自检测和配置功能调试
        4.2.1 系统自检
        4.2.2 系统实时钟配置
        4.2.3 系统状态查询
        4.2.4 CF 卡格式化
    4.3 数据采集功能测试及海上试验
        4.3.1 数据采集准确性测试
        4.3.2 数据采集可靠性测试
        4.3.3 海上测试
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录



本文编号：3850245