潛標水聲收發(fā)機硬件設計.pdf

1、海洋聲學層析技術主要是指對海洋空間信息的采集，而對采集單元的精確定位則是聲層析技術的基本保障。本文來源主要依托于“深海聲學潛標聲基元位置校準系統”，主要負責潛標水聲收發(fā)機系統的硬件部分設計和值班功能平臺的軟件編程。
　　在硬件設計方面，本文從潛標系統的整體需求出發(fā)，給出了系統應具有的功能，從而引出了該系統的兩個功能平臺：值班功能平臺和測距功能平臺。根據平臺功能的不同及對運算量大小的考慮，選取兩個平臺的核心處理器分別為MSP430單

2、片機和DSP。值班功能平臺主要負責船載指令的接收與解碼、系統基本聲學參數的設置、定時啟動測距功能平臺進入應答模式、監(jiān)測系統的電池電量信息、獲取系統深度信息和回傳瞬時背景噪聲等；測距功能平臺主要負責定時發(fā)射詢問脈沖，根據接收到的應答信號，估計出時延等信息，并將估計結果按協議規(guī)定的數據格式存儲到FLASH中，待實驗完成后，通過RS422串口將計算結果回傳給船載顯控平臺?；诒鞠到y長期工作于水下無人值守狀態(tài)的特性，系統的低功耗設計將是及其重要

3、的因素，本系統從器件的選型和軟件設計的供電流程兩方面做了優(yōu)化，盡可能地降低系統的總體功耗。
　　在值班平臺軟件方面，本文設計了針對窄帶信號的自適應陷波濾波器信號檢測方法。根據值班平臺功能需求，設計了軟件的整體流程，實現了各個模塊的功能，包括對接收信號預處理過程中噪聲和直流偏量的估計。文中重點講解了Notch濾波器的信號檢測邏輯，水聲通信體制及解碼邏輯等。
　　最后，本文設計的潛標水聲收發(fā)機系統已經經過了水池和兩次湖試實驗的驗