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潜标测距仪信号处理软件设计

更新时间：2020-03-26 13:47:09 大小：2M 上传用户：songhuahua 查看TA发布的资源 标签：信号处理噪声估计 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

海洋声层析技术是对海洋空间信息采集分析的技术，对信息采集基元进行精确定位则是声层析的重要保障。本文以基于海洋声层析系统的深海声学潜标声基元位置校准系统为依托，致力于潜标测距仪平台的信号处理算法设计及工程软件实现。

在算法设计部分，本文针对常用的窄带信号设计了基于自适应陷波滤波器的信号检测系统，利用幅度判决确定应答器应答信号延时；为降低背景噪声尖刺及通道串扰影响，采用了瞬时频率方差检测对检测信号复判，减小虚警概率；为削弱水声信道多途特性产生的脉冲分裂对信号检测的影响，提出了优化检测逻辑，提升系统检测性能。同时，本文研究了在通信领域具有优良特性的宽频信号，设计了基于直接序列扩频和跳频的混合式扩频测距算法，采用拷贝相关的方式完成应答信号的检测与时延估计。将窄带与宽带系统检测性能进行对比分析论证，选择窄带信号处理形式，协同直达声挑选等后续处理，完成测距仪软件平台算法设计。

在工程软件实现部分，本文完成了基于TMS320C5509A DSP的算法移植以及各外设开发。根据平台需求构建了信号处理软件的总体结构，并实现了潜标测距仪信号处理软件各核心模块的功能，包括对应答信号预处理过程中直流偏量的估计和补偿，检测和时延估计过程中多通道并行滤波器实现、对背景噪声估计形成自适应门限和瞬时频率均方误差检测，以及后续处理中有效脉冲挑选和对数据格式进行整理并存储。同时，本文针对DSP平台在功能实现过程中涉及的外部设备，完成了各外设的开发，包括对McBSP1接口配置以实现平台的A/D数据采集和D/A信号发射，利用McBSP2接口的SPI模式实现与显控平台的通信以实现指令传输和原始数据回传，配置DMA控制器以实现McBSP1独立完成数据采集和发射，开发I2C通信模块以实现DSP平台与潜标单片机平台的通信，并合理配置通用定时器用以设计合理的平台工作时序并实现询问信号的定时发射。

最后，本文总结了潜标测距仪信号处理软件进行功能测试、实验室试验和湖上试验的情况，并对测距精度进行了分析论证。通过在水声实验室和千岛湖实验站对潜标系统的综合测试，验证了所设计的潜标测距仪信号处理软件的可行性和有效性。