被动声纳基阵的数据采集与处理软件的设计与实现.pdf

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1、总第278期舰船电子工程Vol.37No.82017年第8期ShipElectronicEngineering舰船电子工程93被动声纳基阵的数据采集与处理软件的设计与实现∗纳杰斯（昆明船舶设备研究试验中心昆明650051）摘要在被动声纳系统中，被动声纳基阵用于监听水面、水下航行体的辐射噪声，基阵上的压力传感器可以将声信号引起的海水振动转换为电信号，“数据采集与处理软件”则负责对这些电信号的采集与处理，最终估算得到航行体相对于基阵的方向与其他航行状态。除了被动声纳基阵本身的性能外，“数据采集与处理软件”的代码质量很大程度上影响着整个被动声纳系统的性能，论文结合实际项目，从编程角度上详细描述了项

2、目中“数据采集与处理软件”的设计方法，文中重点在于叙述软件的编程构架、数据流路径及设计要点，目的在于描述软件的编程方式与实现方法。关键词LabVIEW程序设计；被动声纳；数据采集与处理软件中图分类号TN92DOI：10.3969/j.issn.1672-9730.2017.08.022DesignandImplementationofDataAcquisitionandProcessingSoftwareforPassiveSonarArrayNaJiesi（KunmingShipborneEquipmentResearchandTestCenter，Kunming650051）Abstra

3、ctInthepassivesonarsystem，thepassivesonararrayisusedtomonitortheradiationnoiseofthevessel.Thepres-suresensoronthearraycanconverttheseawatervibrationcausedbytheacousticsignalintotheelectricalsignal.Thedataacquisi-tionandprocessingsoftwareisresponsiblefortheacquisitionandprocessingoftheseelectricalsi

4、gnals.Thequalityofthesoftwareaf-fectstheperformanceofthepassivesonarsystem.Thispaper，incombinationwiththeproject，describesthesoftwaredesignmeth-od，thepaperfocusesonthedescriptionofthesoftwareprogrammingframeworkanddesignmethods，thepurposeistodescribethesoftwareprogrammingandimplementationmethods.Ke

5、yWordsLabVIEWprograming，passivesonar，dataacquisitionandprocessingsoftwareClassNumberTN92进行一系列的处理，最终得以估算出航行体的方位1引言状态。如图1所示，在被动声纳系统工作流程中，被动声纳技术是实现水面、水下航行体跟踪的“数据采集与处理软件”实现了数据采集卡的硬件主要技术手段，其主要原理是采集并处理航行体产控制和后续数字信号的处理，在被动声纳系统中有生的声辐射信号来估算航行体的位置状态，在军事着重要作用，软件的代码质量对系统性能有较大影［1］运用中有着极其重要的意义。响。被动声纳基阵通过高精度压力传感器

6、采集航［2］行体的辐射噪声，基阵性能决定了水声信号到模拟电信号转换的真实性，真实有效的原始电信号是后续处理的基本保障。模拟电信号经过数据采集卡转换为数字信号，计算机软件再对这些数字信号图1被动声纳系统工作流程示意图∗收稿日期：2017年2月9日，修回日期：2017年3月20日作者简介：纳杰斯，男，硕士，工程师，研究方向：水声信号处理。94纳杰斯：被动声纳基阵的数据采集与处理软件的设计与实现总第278期对于本项目中“数据采集与处理软件”的开发看作不同的线程，所以各模块之间具有相当的独立设计，考虑到军事用途对数据采集的苛刻要求，选性。如图3是一个典型的生产者消费者的编程框架。用业内领先的美国NI

7、（NationalInstruments）公司的采集设备，并选用与采集硬件无缝连接的Lab-VIEW（LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench）作为软件开发环境。LabVIEW是一种［3］图形化、以数据流为导向的编程语言，且可通过官方提供的NI-DAQmx驱动实现与NI公司硬件系统的无缝连接，使其在测量与控制系统的开发中有着得天独厚的优势。2软件设计与实现