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文檔簡介
1、潛標(biāo)系統(tǒng)在水下目標(biāo)探測及海洋觀測工作中占據(jù)重要位置,是海洋觀測的重要設(shè)備,其可以在無人操作下連續(xù)、同步、自動的采集海洋環(huán)境和海洋氣象等水文信息。本文根據(jù)所參加的海上實(shí)驗(yàn)要求,設(shè)計(jì)了一套完整的,能夠接收矢量水聽器和聲壓水聽器信號的四通道深海自容式潛標(biāo)采集存儲系統(tǒng)。
設(shè)計(jì)包括潛標(biāo)標(biāo)體的設(shè)計(jì)、模擬信號調(diào)理及數(shù)字控制電路的設(shè)計(jì)、數(shù)字控制程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)性能測試四大部分,潛標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)體采用302不銹鋼材料,耐性性能良好,可布放在4000米水
2、深處進(jìn)行工作,標(biāo)體內(nèi)部固定了電路板和鋰電池組,其中鋰電池組的供電可支持潛標(biāo)系統(tǒng)在水下連續(xù)工作10天。模擬信號調(diào)理電路由前置放大電路、可控增益濾波電路及差分放大電路構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)了對水聽器前端微弱信號的放大及濾波預(yù)處理的功能。數(shù)字控制電路由ADS1274模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、FPGA數(shù)字采集模塊、STM32主控芯片模塊、SD卡存儲電路、SA.45s CSAC銣鐘授時(shí)模塊及DP83848網(wǎng)絡(luò)通信電路構(gòu)成。數(shù)字控制程序中采用FPGA作為系統(tǒng) A/D轉(zhuǎn)換控
3、制器,將 A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)緩存在FPGA的雙口RAM中,主控芯片再通過STM32內(nèi)置的FSMC并行總線與FPGA控制器相連,進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,讀取FPGA RAM中的數(shù)據(jù)存入SD卡中,對數(shù)據(jù)進(jìn)行FAT32格式文件存儲。潛標(biāo)系統(tǒng)的SA.45s CSAC銣原子鐘模塊可通過在程序中發(fā)送命令精確授時(shí)潛標(biāo),使多個(gè)潛標(biāo)模塊能夠完成同步采集工作。主控芯片的網(wǎng)絡(luò)模塊負(fù)責(zé)連接潛標(biāo)和上位機(jī),通過網(wǎng)口通信對潛標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行功能配置,將采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳送給上位機(jī)
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