机械扫描式成像声纳设计与实现

【摘要】： 水下声成像技术在水下目标探测领域中的诸多场合发挥着不可替代的作用,具有广泛的应用前景,日益得到人们的重视。本文研究机械扫描式成像声纳设备的系统设计与实现,主要包括硬件平台设计和软件实现。 硬件平台的设计包括接收机、发射机、数据采集与网络接口电路设计、步进电机驱动模块的控制电路。数字系统的核心器件由FPGA与DSP构成,其中接收机在数字电路的配合下实现自动增益控制。针对硬件平台电源种类的要求,设计了系统供电电源电路。 系统软件是在硬件平台的基础之上构建起来的,包括FPGA软件与DSP软件两部分。FPGA软件包括数据采集、FIR滤波器的实现、产生步进电机控制信号与发射机的发射信号。DSP软件包括网络数据传输的实现、建立与计算机通信协议、控制接收机的增益。 设备完成了系统调试与水池试验,给出了试验结果。根据试验过程中遇到的问题和基于以后系统升级考虑,给出了改进建议。 试验表明设计实现的硬件电路及软件程序运行情况良好,实现了预定的功能需求。