多波束合成孔徑聲吶高速采集處理板設(shè)計(jì).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，對(duì)海洋的開(kāi)發(fā)迫在眉睫。成像聲吶是探索海洋的必備設(shè)備，成像聲吶就是將水下目標(biāo)區(qū)域繪制成二維或三維圖像以便于人類對(duì)水下目標(biāo)的觀察。成像聲吶無(wú)論是在軍用上還是在民用上都有著不可替代的作用。本文以多波束合成孔徑聲納研制為背景，對(duì)多波束合成孔徑聲納采集平臺(tái)的軟、硬件設(shè)計(jì)方案及工程實(shí)現(xiàn)展開(kāi)研究。
　　論文介紹了多波束合成孔徑聲納系統(tǒng)（SAS）的工作原理與發(fā)展現(xiàn)狀，分析了SAS采集硬件平臺(tái)的特點(diǎn)與功能需求，對(duì)比優(yōu)選了本系統(tǒng)

2、的總體方案，并開(kāi)展了以下三方面的具體工作：
　　首先，論文詳細(xì)介紹了硬件平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案。硬件平臺(tái)主要包括FPGA模塊，系統(tǒng)電源模塊，采集模塊，千兆網(wǎng)模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊等硬件電路。其中FPGA模塊是采集系統(tǒng)的采集與控制中心；采集模塊主要是將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，本設(shè)計(jì)中主要采集接收機(jī)輸出的128通道數(shù)據(jù)和采集電子艙內(nèi)的溫度；千兆網(wǎng)模塊負(fù)責(zé)系統(tǒng)與PC機(jī)之間數(shù)據(jù)的傳遞。為保證硬件電路的穩(wěn)定性，著重設(shè)計(jì)了電源部分，系統(tǒng)電源模塊將整個(gè)系統(tǒng)

3、電源分為5類，系統(tǒng)電源模塊為每一類電源采用獨(dú)立的電源供電；
　　其次，在硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了SOPC硬件平臺(tái)。SOPC硬件平臺(tái)主要包括三部分：NIOS最小系統(tǒng)，高速數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊。其中高速數(shù)據(jù)傳輸模塊負(fù)責(zé)將AD采集的結(jié)果傳輸至DDR2中進(jìn)行緩存；數(shù)據(jù)發(fā)送模塊主要完成的任務(wù)是將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)千兆網(wǎng)發(fā)送至PC機(jī)。同時(shí)論文還對(duì)外圍電路驅(qū)動(dòng)邏輯的設(shè)計(jì)和自定義組件的使用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。在SOPC硬件平臺(tái)基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)系統(tǒng)軟