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《哈尔滨工程大学》 2010年
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多通道参量阵信号源及功放电路设计

赵永辉  
【摘要】: 参量阵声呐以其尖锐的指向性、低频声波的窄波束宽带发射、指向性图无旁瓣等优点,在海洋底质分类及勘探领域得到了广泛的应用。结合声呐设计的理论及原则,本论文围绕参量阵声呐信号源及功放电路设计的相关问题进行了研究。 论文首先介绍了非线性声学的相关内容,从理论上介绍了参量阵的差频形成机理,重点介绍了Vestervelt宽带参量阵理论,理论证明,对于幅度调制的宽带信号,差频信号仅与调幅信号包络的二次方的二阶导数有关。 其次本论文讨论了信号源的设计问题,在分析参量阵信号源的设计需求的基础上,提出采用DSP+FPGA+D/A的结构,介绍了电路设计的相关细节。信号源不正常的上电顺序与掉电顺序会对发射机会产生不良影响,本文分析了问题产生原因,并提出内核电压与IO电压跟踪输出的方法,使问题得到很好的解决。此外对DDS的原理进行了讨论,并设计了各种调幅波的逻辑实现方法,给出了DSP软件设计流程。 功放电路采用三级放大电路级联的结构,由集成运放OPA541作第一级放大,第二、第三级放大电路采用由分立元件构成的AB类放大电路,通过电阻分压或二极管钳位的方法消除B类放大电路的交越失真。末级由升压变压器将信号加载至换能器。给出设计过程和方法,并介绍了相关参数的计算方法。 在满足系统需求的基础上,对调试与应用的便捷性及准确性予以充分考虑。在信号源的设计上充分利用FPGA特点,缩小了电路规模;提出相位预补偿以满足系统相位一致性要求;功放电路采用模块化设计,为发射机的调试、故障的快速诊断提供了有利条件;输出功率可以方便的调节,以满足发射机功率一致性的要求。本论文的研究内容对参量阵声呐的研究具有重要的参考价值。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN722.75

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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