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主被动声纳电信号模拟器设计

王丹  
【摘要】:主被动声纳电信号模拟器是一种用于主被动声纳系统调试和检测的实验室重要联调设备。近年来,水声主被动声纳技术开始向自动化,小型化,集成化方向发展。主被动声纳电信号模拟器的发展也呈现了标准化,通用化的发展趋势。本文针对某型号主被动声纳的研制需要,设计开发了一种适合于多通道、多平台的数字式主被动声纳电信号模拟器。它以同步实时性、信号形式多样性等特点为整套系统的调试提供主被动声纳电信号。 本文围绕着主被动声纳信号电模拟器功能需求展开讨论。通过对海洋声场基本声学特性的分析,简化了水声信道的物理问题,构造一种与真实海洋环境相似的多途信道模型。信号设计方面,针对典型的主被动声纳信号进行分析,并给出其在多途信道中下的实现过程。 电模拟器软件包含驱动软件设计及显控软件设计两方面。驱动程序以DrverStudio为平台,遵循WDM驱动模型并针对PCI9054特点进行设计开发;显控软件以LabVIEW为平台,集合参数设置和功能实现为一体的设计思想,完成了本系统人机交互软件开发。另外,驱动程序与显控软件的通信是通过API函数的IRP功能代码实现,最终实现数据在二者之间无间断地传输。 信号实时计算输出是主被动声纳电信号模拟器设计中的一个亮点。它依赖于两方面技术,一方面是显控软件充分利用了多线程技术和队列数据结构,完成了大量的信号参数计算以及信号生成工作;另一面方面,驱动程序采用DMA传输模式,为数据的发送提供了有力保障。 本文研制的主被动声纳电信号模拟器,参加了实验室的联调,为信号处理系统的调试工作提供了合格的、令人满意的信号输出。


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