多波束探鱼仪相控阵设计及信号处理平台实现

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1、中国优秀硕士学位论文全文数据库2011年第S1期信息科技辑ChineseMaster'sThesesFull-textDatabase2011,No.S1InformationScienceandTechnologyI140-141-1多波束探鱼仪相控阵设计及信号处理平台实现张淑娟学位授予单位:哈尔滨工程大学;学科专业:水声工程摘要本文以多波束探鱼仪科研项目为背景,对多波束探鱼仪相控阵布阵及信号处理平台的软硬件设计方案进行研究,设计开发了多波束探鱼仪信号处理平台,并经过水池实验,验证了此信号处

2、理平台设计的可行性。以12元直线阵为例分析了相控阵布阵的基本原理,并在此基础上对四波束相控阵的布阵方案进行了计算机仿真研究,设计了合理的布阵方案。以DSP和FPGA为核心器件设计构建多波束探鱼仪信号处理平台,使其具备系统同步信号产生、基阵驱动信号发射、四路回波信号采集、回波信号处理、数据上传、数据信息显示、键盘控制、辅助设备接口及模拟器等功能。信号采集采用了带通采样技术,既降低了对A/D器件的性能要求,又缓解了后续数据处理的压力。在信号处理平台硬件电路调试正常的基础上,针对硬件电路功能完成了各个模块的软件设计。

3、包括系统软件总体结构设计、信号采集软件设计以及显控软件的初步设计。初步完成了图形用户接口底层软件的编写和部分GUI软件的移植,开发适用于本信号处理平台的显控软件。最后,设计并完成水池实验,对此信号处理平台设计方案的可行性给予了验证。关键词：多波束探鱼仪;;相控阵;;信号处理平台;;DSP中图分类号：TP216AbstractBasedontheprojectofmultibeamfishfinder,thispaperhasresearchedonthedesignschemeofthephasedarraya

4、ndthesignalprocessingplatform,designedanddevelopedthecircuitboardofthesignalprocessingplatform,andtestedthesoftwareandthehardwareoftheplatform.Feasibilityexperimentisfinishedinachannelbasinandtheresultsoftheexperimentshowedthatthesignalprocessingplatformisfe

5、asibility.Thispaperhastook12elementslineararrayasanexample,introducedthebasicprincipleofthephasedarray,andtheschemeofakindoffourbeamphasedarraywasemulatedbycomputerbasedonthetheoryanalysisofthephasedarray.TakeDSPandFPGAasthekernel,thispaperhasdesignedandcons

6、tructedthesignalprocessingplatformofthemultibeamfishfinder.Theplatformhasstrongcapacitieswhichmainlyincludessynchronizationsignalgeneration,drivingsignalofphasedarraytransmitting,dataacquisitionoffourc