基于FPGA的槍聲定位算法的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著近些年反恐形勢(shì)及社會(huì)治安的逐漸嚴(yán)峻,在很多國(guó)家槍支問題已經(jīng)成為一個(gè)威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)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(duì)在戰(zhàn)場(chǎng)上保障士兵的生命安全和在城市中維持穩(wěn)定的社會(huì)治安具有重要應(yīng)用價(jià)值。
　　本文以槍聲定位為背景,嘗試在FPGA上實(shí)現(xiàn)槍聲定位算法的軟件設(shè)計(jì)。首先對(duì)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(cè)的目標(biāo)測(cè)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(cè)向算

2、法,并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化,將復(fù)雜的矩陣運(yùn)算全部轉(zhuǎn)化為乘累加運(yùn)算,使其在FPGA上實(shí)現(xiàn)成為了可能。論文用VHDL語言設(shè)計(jì)了槍聲定位軟件系統(tǒng),包括脈沖檢測(cè)模塊、脈沖間隔計(jì)時(shí)器、信號(hào)辨別模塊、互相關(guān)計(jì)算模塊、峰值檢測(cè)模塊和定位解算模塊,并重點(diǎn)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(jì)過程,并在最后一章對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行速度和穩(wěn)定性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真,300m距離的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)仿真結(jié)果顯示軟件的方位測(cè)量均方差在3°以內(nèi),穩(wěn)定