多普勒计程仪数字信号处理硬件的改进设计与实现

摘要

多普勒计程仪是一种被广泛应用于船舶导航、测速的高精度仪器。船舶航速的测量主要是对对底速度和对流速度的测量，而多普勒计程仪在测量这两种速度方面都具有很大的优势，相控阵多普勒计程仪又能从原理上自动的进行声速补偿。
　　本文是以多普勒测速原理为理论依据，根据实际应用中的需要完成相控阵多普勒计程仪数字信号处理硬件部分的改进设计。为了满足用户需要还设计了一种与数字信号处理硬件相配套的数据采集存储系统，用来对海底反射的回波信号进行采集存储。
　　硬件方面主要以TI公司的定点、低功耗DSP为核心处理器件，数字信号处理硬件中选用三片DSP，以一主两从的工作模式，即有各自分工又协调统一的完成系统控制、信号采集和频偏解算、程序在线更新等预期功能。数据采集存储电路同样以一片 DSP为核心器件，搭配外围设备完成对目标回波信号的采集和存储到CF卡的工作。
　　系统软件主要是在硬件平台上，设计相应的软件程序，完成在线更新程序、采集存储程序、逻辑控制程序以及在线更新显控界面的设计。DSP程序采用C语言和汇编语言混合方式编程，使程序在运行时更加快速高效。程序的模块化设计，使系统的工作模式更加多样化，也使程序具有更强的可移植性和可读性。
　　通过在实验室环境下对系统的整体测试，验证硬件设备和软件程序的可行性和匹配性，测试结果证明所设计的硬件系统能够准确稳定的满足设计需要，达到了预期目标。

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第1章 绪论

1.1 论文背景与研究意义

1.2 多普勒计程仪的发展现状

1.3 多普勒测速基本原理

1.4 相控阵多普勒测速技术

1.5 论文的主要工作内容

第2章 数字信号处理部分的硬件改进设计

2.1 引言

2.2 数字信号处理模块电路设计

2.3 信号发射控制模块设计

2.4 信号采集模块设计

2.5 通信电路设计

2.6 在线更新电路设计

2.7 逻辑控制电路设计

2.8 本章小结

第3章 数字信号处理部分软件设计

3.1 引言

3.2 在线更新程序设计

3.3 在线更新显控软件设计

3.4 逻辑控制程序设计

3.5 本章小结

第4章 数据采集存储系统设计

4.1 引言

4.2 数据采集存储电路设计

4.3 数据采集存储程序设计

4.4 本章小结

第5章 系统功能验证与分析

5.1 引言

5.2 多普勒计程仪联合调试

5.3 在线更新功能测试

5.4 数据采集存储硬件调试分析

5.5 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录A

附录B