基于FPGA的槍聲定位算法的軟件設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著近些年反恐形勢及社會治安的逐漸嚴(yán)峻,在很多國家槍支問題已經(jīng)成為一個威脅人民生命財產(chǎn)安全和社會穩(wěn)定的主要問題。槍聲定位系統(tǒng)能夠快速確定槍聲來源方位,對在戰(zhàn)場上保障士兵的生命安全和在城市中維持穩(wěn)定的社會治安具有重要應(yīng)用價值。
　　本文以槍聲定位為背景,嘗試在FPGA上實現(xiàn)槍聲定位算法的軟件設(shè)計。首先對槍聲產(chǎn)生的馬赫波與爆轟波的特性進(jìn)行了分析,并據(jù)此推導(dǎo)出了槍聲探測的目標(biāo)測距算法,隨后建立了正四元陣傳聲器定位模型,推導(dǎo)出了目標(biāo)測向算

2、法,并對其進(jìn)行了優(yōu)化,將復(fù)雜的矩陣運算全部轉(zhuǎn)化為乘累加運算,使其在FPGA上實現(xiàn)成為了可能。論文用VHDL語言設(shè)計了槍聲定位軟件系統(tǒng),包括脈沖檢測模塊、脈沖間隔計時器、信號辨別模塊、互相關(guān)計算模塊、峰值檢測模塊和定位解算模塊,并重點介紹了FFT模塊和CORDIC模塊。
　　本文著重論述了槍聲定位軟件的設(shè)計過程,并在最后一章對系統(tǒng)的運行速度和穩(wěn)定性進(jìn)行了實驗仿真,300m距離的實驗數(shù)據(jù)仿真結(jié)果顯示軟件的方位測量均方差在3°以內(nèi),穩(wěn)定