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矢量水听器信号调理与数据采集系统设计与实现

李兴武  
【摘要】:水声数据采集是水声技术研究的重要环节,随着水声各领域研究的日益深入,应用于水声数据采集的采集系统越来越呈现出多样性,且功能性越来越强。矢量水听器是一种有效的水声信号接收设备,近年来矢量水听器数据采集一直是一个热门课题。基于此,本文对应用于潜标系统的矢量水听器信号调理与数据采集系统进行研究。 一组有效的矢量水听器数据应该包括矢量水听器的数据、时间信息、矢量水听器方位和姿态信息等,本系统矢量水听器数据由矢量水听器信号经过A/D转换获得,时间信息由实时时钟芯片获得,方位信息由串口接收GPS数据获得,姿态信息由串口接收罗经数据获得。数据经过整理存储在大容量CF卡中,系统以FAT32文件系统形式对数据进行管理。 本文分为硬件电路设计、软件设计和系统测试。硬件部分包括信号调理电路和数字电路两部分,信号调理电路对矢量水听器输出信号进行放大、滤波等预处理,数字电路部分对数据进行采集、存储、传输等管理。软件设计部分包括MSP430单片机程序开发、CPLD程序开发、USB程序开发和上位机界面开发。系统测试部分对系统主要性能进行测试,利用系统进行数据采集和分析。 通过系统性能测试和数据采集实验,本文设计的数据采集系统基本满足设计指标,达到了预期目标。


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