自容式潛標(biāo)采集存儲(chǔ)技術(shù)研究.pdf

1、潛標(biāo)系統(tǒng)在水下目標(biāo)探測(cè)及海洋觀測(cè)工作中占據(jù)重要位置，是海洋觀測(cè)的重要設(shè)備，其可以在無人操作下連續(xù)、同步、自動(dòng)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(hào)的四通道深海自容式潛標(biāo)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)。
　　設(shè)計(jì)包括潛標(biāo)標(biāo)體的設(shè)計(jì)、模擬信號(hào)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(cè)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(hào)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(duì)水聽器前端微弱信號(hào)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(chǔ)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行FAT32格式文件存儲(chǔ)。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(duì)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)