超短基线定位系统数字信号处理平台的设计与实现(可复制论文).pdf

摘要超短基线定位系统是利用水声定位技术实现对多个水下合作目标进行定位、跟踪和数据传输的系统。本文的主要工作是针对超短基线定位系统的需要,研制出满足系统技术指标要求的数字信号处理平台,具体分为三部分:软件设计与实现;系统的联调以及水池试验。数字信号处理平台以三片主从结构的定点理中心,应用一片完成整个平台的逻辑控制,采用串口扩展异步通信实现胫骰耐ㄐ牛褂盟钠⑿蟹绞紸完成模拟数字的转换。本文较为详细地讨论了数字信号处理平台各接口电路的设计及从片绦虿捎肅语言编写,在该硬件平台上实现了多目标定位的数据采集、信号实时检测、数据存储、相位差估计等功能。通过实验室调试,软硬件运行良好,处理结果与理论分析相符,验证了超短基线定位系统信号关键词:超短基线;硬件平台;多目标定位数字信号处理平台的硬件设计与各接口模块电路的调试;多目标定位的J荽芯片功能。处理平台软硬件的良好性能。哈尔滨檀笱妒宦畚
知识水坝***@pologoogle为您整理
脚;僦籨瑆琩,,篐;’..,·;’.’蝧;籗’/仃;。—,.·甶,.篣
知识水坝***@pologoogle为您整理
孵。甓孝日作者┳:铞戈制作者┳:气节九剁沙年岁月日哈尔滨工程大学学位论文原创性声明学位论文授权使用声明加秒彳年弓月,%者本人独立完成的。’有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。解密后晒豕こ檀笱徒挥泄夭棵沤斜4妗⒒惚嗟取本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下由作明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。日期:本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据本论文谠谑谟柩缓蠹纯口在授予学位个月后导师┳口
第滦髀课题目的和意义超短基线定位概况随着海洋资源开发活动逐渐受至澜绺魍嫉母叨戎厥樱蒲Щ暮Q蟛量与勘探技术的研究破在眉睫,特别是我国深海天然气水合物的开采已经提到议事只程,深海矿产资源的开采业正在积极筹备。建造深海空间站霹以为实现我国海洋天然气水合物的开发和工业化开采创造条件,为深水油气资源和矿场资源开发提供技术支持和技术平台。不仅可以充分利用我国海洋资源,改造人类生存环境,弥补陆地油、气、矿等资源的严重不足,相关技术的发展还可以服务于我圈的海洋防护和海域安全¨为了保证深海空间站正常运转,穿梭潜器必须麓够准确缝找到空闻站并能成功与之对接。水下对接的核心是水下引导、对接技术,囊括了水声、控制、机械、机器人等多学科翻。高精度水声定位与导航技术必对接的成功提供了前提条件。以往水下潜器多采用长基线定位方式,随着九十年代以来超短基线定位技术的迅猛发展,使得超短基线不仅设备简单装卸方便两且定位精度得到了极大提高,因此越来越多的潜器选用超短基线作为其声学定位超短基线定位系统可以为海洋高新技术研究项萄提供基础资料,如海底光学探测设备、水下电视与照相、底拖网跟踪以及潜水艇与潜水员水下作业等,结合差分际酰涂墒迪至⑻宓乃赂呔ǘ榷ㄎ唬佣梢越饩鲆求准确位置信息的备种采样器、水下传感器和特殊水下工程的高精度定位问“超短基线定位系统信号处理平台的设计与实现’’就是隶属于该系统设计开发的一个研究课题。本课题紧扣实验室科研项目,以超短基线定位系统信号处理平台的设计实现为研究目标,满足了该系统的开发需求。众所周知,当前获取水下信息最有效的传播载体是声波,因此,水下目标及载体定位的任务不可避免要用到水声技术。水声定位系统主要指的是利设备嘲。题。哈尔滨倘胙妒曷畚‘
面、水下目标进行精确定位的仪器系纠。.。希甎荌公司的深水声学定位系统,其工通常所说的水声定位系统所测得的嚣标健置坐标,都是相对于某一参照物的位置而言。这个参照物有时就是基阵的载体ǔO喽宰晗档哪骋桓轴线和舰船的艏艉线重合⒉徽嬲鲟鞅甑拇蟮胤泊鲎晡恢谩0阉声定位系统和其他的导航系统缃昀椿竦霉惴河τ玫奈佬堑己蕉ㄎ幌低结合起来进行坐标变换,就能得到水下目标在大地几何坐标中的位置或轨迹。按照接收基阵基线长度来分类,水声定位技术可以分为长基线、短基线和超短基线水声定位技术三种。若按照工作方式来划分,以上三种定位系统都可以选择使用同步信标工作方式或应答器工作方式。采用同步信标工作方式,要求在待测目标或测量船上都安装高精度同步时钟系统,