相控阵多普勒计程仪半实物仿真系统的设计与实现

【摘要】：相控阵多普勒计程仪（PADVL）是一种利用水下声波来测速与累计航程的仪器，其理论基础是多普勒效应，它不仅测速精度较高，而且不需要进行声速补偿，所以近年来在国内外得到了广泛的应用。和其他类型的计程仪相比，相控阵多普勒计程仪存在诸多优点，但对其进行功能测试和精度测试往往比较困难，传统上以海试和水池实验为主。为了节省实验成本，缩短计程仪的研制周期，需要设计一套测试设备，可以在陆地环境下对相控阵多普勒计程仪进行测试，以判断其性能和状态。 本文论述了一种相控阵多普勒计程仪半实物仿真系统的设计研发，具有低成本、便携性的特点。文章首先介绍了系统的开发背景，在此基础上根据相控阵多普勒计程仪的要求，设计了系统整体的硬件和软件实现方案，使用TI公司的TMS320VC5509A DSP和Analog Devices公司的直接数字频率合成芯片AD9959，设计了信号处理及产生电路，实现了对相控阵多普勒计程仪回波信号的实时模拟。最后，进行了联机调试试验，实验的结果表明该系统运转情况良好，各项指标均能满足相控阵多普勒计程仪的要求。