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高頻二維成像聲納硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） |
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課程(專業(yè))
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信號(hào)與信息處理 |
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關(guān)鍵詞
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二維聲成像|高速采集 |
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適用年級
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研究生 |
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身份要求
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普通會(huì)員 |
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金 幣
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50 �。�金幣如何獲得？） |
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文件格式
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nh |
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文件大小
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3541K |
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發(fā)布時(shí)間
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2012-05-06 12:18:00 |
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預(yù)覽文件
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無 |
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下載次數(shù)
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1 |
| 發(fā)布人 |
kj008 |
內(nèi)容簡介：
碩士學(xué)位論文 高頻二維成像聲納硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，說明書共89頁。
【摘要】 傳統(tǒng)聲納主要以對遠(yuǎn)程目標(biāo)的距離和方位進(jìn)行探測為主，常常把目標(biāo)看成是點(diǎn)目標(biāo)。因而接收基陣大多在一個(gè)方向上形成固定波束，受此限制，其僅在一個(gè)方向(水平或垂直) 上形成分辨率。隨著水下智能機(jī)器人(AUV)技術(shù)的發(fā)展，對探測系統(tǒng)的功能要求越來越高，需要它對物體進(jìn)行細(xì)微的形狀分辨，因而探測和識(shí)別的任務(wù)日顯迫切。水下高頻二維聲成像聲納通過獲取水下目標(biāo)的二維聲信息，并在此基礎(chǔ)上對目標(biāo)進(jìn)行二維聲成像，實(shí)現(xiàn)對探測目標(biāo)的二維識(shí)別和分類，而對于靜止目標(biāo)還能通過信息重構(gòu)形成目標(biāo)的三維圖像，從而完成聲視覺的任務(wù)。 本論文對二維成像聲納水下接收與處理單元的硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。由于聲納系統(tǒng)工作在高頻率，并且具有高分辨率和128個(gè)接收通道，所以水下單元的設(shè)計(jì)不僅要能夠?qū)邮盏穆曅盘?hào)進(jìn)行高速采集、存儲(chǔ)、處理和傳輸，而且還要具有低功耗的性能。同時(shí)，為了增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護(hù)性，采用了模塊化的設(shè)計(jì)思想。本論文主要研究內(nèi)容為： 1．模擬信號(hào)處理模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。首先從水聲信道的特點(diǎn)出發(fā)，通過設(shè)計(jì)模擬信號(hào)處理子系統(tǒng)，濾除接收弱信號(hào)中的各種干擾和噪聲，提取出有用的聲信息，同時(shí)給予一定的放大，使輸出信號(hào)達(dá)到A／D轉(zhuǎn)換的電平要求，并通過合理的設(shè)計(jì)保證了各路間相位一致性的要求。其次進(jìn)行了系統(tǒng)電源模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，為整個(gè)系統(tǒng)提供了穩(wěn)定可靠的電源供應(yīng)。 2．?dāng)?shù)字信號(hào)處理模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。由于系統(tǒng)采用數(shù)字聲納方案，所以設(shè)計(jì)了采集與存儲(chǔ)子系統(tǒng)完成模擬信號(hào)的采集并進(jìn)行存儲(chǔ)，設(shè)計(jì)了數(shù)字信號(hào)處理子系統(tǒng)完成數(shù)字信號(hào)的處理。 3．系統(tǒng)控制模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。分別設(shè)計(jì)了控制子系統(tǒng)和數(shù)字信號(hào)處理子系統(tǒng)，控制子系統(tǒng)根據(jù)水上單元傳送的命令配置參數(shù)后，就控制數(shù)字信號(hào)處理模塊開始對接收的聲信號(hào)進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，把模擬信哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文 號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速采集存儲(chǔ) 和處理，完成處理后，處理結(jié)果還要上傳系統(tǒng)控制模塊繼續(xù)處理， 后處理結(jié)束后，再通過串行傳輸器件7B923把結(jié)果高速上傳水上單 元，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。所有這些工作都是在控制子系統(tǒng)的控制 下完成的。4一進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，通過三個(gè)單項(xiàng)試驗(yàn)分別對聲納的模擬 信號(hào)處理模塊，數(shù)字信號(hào)處理模塊和系統(tǒng)控制模塊進(jìn)行了調(diào)試，證 明了水下接收系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠，達(dá)到了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。最后 進(jìn)行了水池成像實(shí)驗(yàn)，證明系統(tǒng)開發(fā)成功。
關(guān)鍵詞:二維聲成像;高速采集;高分辨率:聲圖像
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