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低频海洋环境噪声采集系统的设计与实现

作　者: 吴岩
导　师: 张殿伦
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 水声工程
关键词: 海洋环境噪声潜标同步采集 FAT32
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 31次
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内容摘要

海洋环境噪声是海洋的一个重要声学特征。海洋环境噪声的研究与应用已经得到人们的广泛关注和重视。随着现代军事的需求和海洋事业的需要,海洋环境噪声的研究和应用的发展势头必将更加迅速,为更好的了解海洋信息,就需要采集海洋环境噪声数据。本文设计并实现了海洋环境噪声采集系统,该系统通过潜标的方式进行布放,多套潜标同时工作时,采用同步工作模式,可以实现空间多点声场的同步采集。利用矢量水听器拾取声场中的声压和振速信号,输出信号经过预处理后进行采样,得到的数据可在潜标中自容式存储。论文首先给出了在海洋环境下工作的采集系统的总体方案。其次,针对潜标的工作特点和数据采集的要求进行了硬件设计。系统选用Texas Instruments公司的TMS320VC5509A低功耗DSP (Digital Signal Processor)芯片为主处理单元,16G的CF (Compact Flash)卡为主存储介质,根据技术指标设计并绘制电路原理图及制作电路板。论文第三章给出了海洋环境噪声采集系统的软件开发流程,并设计了FAT (File Allocation Table)32文件系统,能够通过PC机以dat文件形式显示存储在CF卡上噪声数据。论文最后分析了系统的性能及海上试验情况。海上试验的结果证明海洋环境噪声采集系统工作稳定可靠,能准确拾取海洋环境噪声,可应用于海洋开发领域中。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-14
  1.1 论文的背景及意义  9
  1.2 海洋环境噪声测量研究现状  9-12
  1.3 数据采集系统发展概况  12-13
  1.4 论文的研究目标  13
  1.5 论文的主要内容  13-14
第2章采集系统硬件平台的设计与实现  14-32
  2.1 概述  14
  2.2 数字处理板硬件设计  14-29
    2.2.1 主处理芯片的选型  15-18
    2.2.2 自举电路设计  18-19
    2.2.3 电源电路设计  19-20
    2.2.4 模数转换电路设计  20-22
    2.2.5 数据存储电路设计  22-25
    2.2.6 数据传输电路设计  25-28
    2.2.7 时序逻辑电路设计  28
    2.2.8 实时时钟电路设计  28-29
    2.2.9 USB接口电路设计  29
  2.3 同步采集及同步器  29-31
  2.4 本章小结  31-32
第3章采集系统软件开发  32-45
  3.1 概述  32
  3.2 软件开发环境  32
  3.3 系统软件开发  32-44
    3.3.1 系统软件总体设计  32-34
    3.3.2 自检模块程序设计  34
    3.3.3 AD数据采集模块程序设计  34-35
    3.3.4 罗经数据采集模块程序设计  35-36
    3.3.5 数据存储程序设计  36-39
    3.3.6 FAT32文件系统及其软件开发  39-44
  3.4 本章小结  44-45
第4章系统性能测试及海上试验  45-50
  4.1 概述  45
  4.2 系统性能测试  45-47
    4.2.1 电路噪声  45-46
    4.2.2 CF卡存储电路测试  46
    4.2.3 恒温晶体选择及系统同步测试  46
    4.2.4 系统功耗  46-47
    4.2.5 系统稳定性测试  47
  4.3 系统试验情况  47-49
  4.4 本章小结  49-50
结论  50-51
参考文献  51-53
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  53-54
致谢  54-55
附录  55-57

低频海洋环境噪声采集系统的设计与实现

内容摘要

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