多功能声学释放器软硬件平台设计与实现

摘要

声学释放器是水声遥控系统中的一种常用设备，水声遥控是利用水声通信方式传递控制命令来执行相应的动作。本文的主要内容是设计一款多功能声学释放器，该设备不仅具有了常规的重物释放回收设备的功能，还能够将外挂传感器参数通过声信号转发到甲板单元。论文主要介绍了该声学释放器的系统结构设计，释放方案的设计，硬件平台的搭建以及软件程序的设计与实现，并进行了相关的验证性实验。
　　本文所设计的多功能声学释放器系统由换能器、电子仓、电池、释放机构等部分组成，这其中电子仓的硬件设计是本文设计的主要内容，也是释放器设备的核心。本文所设计的电子仓由信号处理板卡和发射机板卡组成。信号处理板卡由单片机值班控制电路和ARM信号处理电路组成，主要负责进行唤醒信号的检测、对释放机构进行控制以及扩频通信的调制和解调。发射机板卡由功率放大电路和匹配电路组成，主要负责信号的功率放大和换能器的匹配。基于硬件平台的设计，完成了相应软件程序的开发，主要有单片机唤醒信号检测程序和电机控制程序的编写，以及基于WINCE6.0操作系统的工作流程软件设计和扩频通信线程的编写。最后进行了实验室电气联调和海试实验，验证了释放机构的控制功能和数据转发功能，达到了设计的要求。

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第1章 绪论

1.1 论文的研究背景及意义

1.2 声学释放器的研究现状

1.3 本论文主要工作

第2章 声学释放器的工作原理及系统设计

2.1 声学释放器的工作原理

2.2 声学释放器功能介绍

2.3 声学释放器系统结构设计

2.4 声学释放器系统参数设计

2.5 本章小结

第3章 声学释放器系统硬件平台搭建

3.1 系统硬件总体结构

3.2 系统供电电路设计

3.3 信号处理板卡设计

3.4 释放执行机构设计

3.5 发射机板卡设计

3.6 本章小结

第4章 声学释放器系统软件平台搭建

4.1 系统软件总体框架设计

4.2 基于430单片机软件设计

4.3 基于ARM处理器软件设计

4.4 本章小结

第5章 声学释放器系统功能试验验证

5.1 电联调及水槽测试

5.2 大连海试试验

5.3 本章小结

结论

参考文献

致谢