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小尺度矢量阵采集系统硬件设计

作　者: 陈忠伟
导　师: 蔡平
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 数据采集硬盘存储矢量水听器 DSP FPGA
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 99次
引　用: 1次
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内容摘要

目前矢量水听器信号处理技术的研究已经成为一个热门课题，倍受水声、鱼雷和水雷界的关注。本论文的研究内容为小尺度矢量阵采集系统硬件设计。该系统是针对矢量水听器设计的一套数据采集系统装置，主要功能是获取舰船低于1KHz的辐射噪声，并将获取的信息进行采集、存储和处理，通过计算信号频谱等方法来进行目标检测和估计。系统研制的主要目的是利用获取的数据检验各种算法的性能，从而进一步优化算法。因此要求矢量阵采集系统能够提供高质量的水声数据。论文的主要工作为：针对该试验装置的任务和需求进行分析，提出了有水上分机和水下分机两部分组成数据采集系统的试验装置解决方案。本装置共有16路数据采集通道，可以同时接收来自4个矢量水听器的数据，并且可以同时存储在水上分机和水下分机的硬盘中。本装置通过电池供电，采用低噪声、低功耗、宽频带、大动态范围设计，且具有实验过程中通过下传命令灵活改变实验装置参数功能。数据以多模光纤发送。控制部分，以数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)为核心，使系统稳定可靠并为今后的功能扩展提供了方便。

全文目录

第1章绪论  9-14
  1.1 立题背景及意义  9
  1.2 矢量阵采集系统  9-13
    1.2.1 矢量阵采集系统简介  9-10
    1.2.2 矢量阵采集系统原理框图  10
    1.2.3 矢量阵采集系统主要技术指标  10-12
    1.2.4 矢量采集系统的试验  12-13
  1.3 论文主要研究内容  13-14
第2章采集系统硬件设计  14-53
  2.1 概述  14
  2.2 前置放大板硬件设计  14-15
    2.2.1 前放电路  14-15
    2.2.2 驱动电路  15
  2.3 模拟接收板硬件设计  15-19
    2.3.1 射随和放大电路  15-16
    2.3.2 增益调节电路  16
    2.3.3 低通滤波器和高通滤波器  16-18
    2.3.4 光耦隔离电路  18-19
  2.4 电源控制板硬件设计  19-25
    2.4.1 DC-DC变换电路  19-22
    2.4.2 LDO线性稳压电路  22-23
    2.4.3 系统电力监测电路  23-25
  2.5 采集控制板硬件设计  25-36
    2.5.1 模数转换部分  25-29
    2.5.2 采集板的 FPGA和 DSP部分  29-33
    2.5.3 自检通道  33-35
    2.5.4 光纤接口部分  35-36
    2.5.5 罗经接口部分  36
  2.6 存储控制板硬件设计  36-46
    2.6.1 FIFO部分  37-38
    2.6.2 存储板的 FPGA和 DSP部分  38-41
    2.6.3 硬盘接口部分  41-46
  2.7 PCI接口板硬件设计  46-52
    2.7.1 PCIDP简介  47-51
    2.7.2 PCIDP的配置信息  51-52
  2.8 本章小结  52-53
第3章采集系统软件设计  53-83
  3.1 概述  53
  3.2 采集控制板软件设计  53-63
    3.2.1 采集板 FPGA程序  53-59
    3.2.2 采集板 DSP程序  59-63
  3.3 存储控制板软件设计  63-78
    3.3.1 存储板 FPGA程序  64-69
    3.3.2 存储板 DSP程序  69-78
  3.4 PCI接口板软件设计  78-81
    3.4.1 PCI接口板 FPGA程序  78-79
    3.4.2 系统中断  79-81
  3.5 本章小结  81-83
结论  83-84
参考文献  84-86
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  86-87
致谢  87-88
附录  88-89

小尺度矢量阵采集系统硬件设计

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