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浮标水声信号处理平台硬件设计

彭科军  
【摘要】: 水声主被动定位系统是为保证某水下武器定型试验和研发试验的质量而研制的靶场测控设备,用于测量水下航行目标的三维轨迹。它有主动和被动两种工作方式。 被动方式工作时,通过测量水下目标的噪声来确定目标方位,采用纯方位交汇技术测量目标的水平位置。主动方式工作时,通过测量信标信号到达各浮标的时延差,采用双曲面交汇技术解算目标的三维坐标。 浮标分系统是水声主被动定位系统的重要组成部分。它负责水声信号的采集、检测和参数估计,并将测量参数和其它数据通过无线电传送给船载分系统。浮标的硬件构成包括前放、条件处理分机、水声信号处理分机、通信及控制分机、电源管理分机等几个部分。本论文的工作是完成除前放和通信及控制分机之外的浮标主舱硬件设计。具体内容包括: 1、浮标分系统条件处理分机设计。以系统技术指标为依据,设计一套以低噪声及低功耗为宗旨的放大、滤波、隔离电路。 2、浮标分系统水声信号处理分机设计。该分机采用FPGA加双DSP结构,模拟信号经A/D转换后,在两片DSP内部完成初步处理。 3、浮标分系统主舱电源管理分机设计。电源管理电路按要求给浮标分系统各电路模块供电并实现对各模块的程控管理,在追求高转换效率的同时,综合考虑低噪声的设计要求。 本论文所设计的水声主被动定位系统浮标信号处理硬件平台已经过湖试验证,工作稳定可靠。


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