超短基线定位系统数字信号处理平台的设计与实现

摘要

超短基线定位系统是利用水声定位技术实现对多个水下合作目标进行定位、跟踪和数据传输的系统。本文的主要工作是针对超短基线定位系统的需要，研制出满足系统技术指标要求的数字信号处理平台，具体分为三部分：数字信号处理平台的硬件设计与各接口模块电路的调试；多目标定位的DSP软件设计与实现；系统的联调以及水池试验。 数字信号处理平台以三片主从结构的定点DSP TMS320C6416为数据处理中心，应用一片FPGA完成整个平台的逻辑控制，采用串口扩展异步通信芯片TL16C754B实现DSP与主机的通信，使用四片并行方式ADC完成模拟数字的转换。本文较为详细地讨论了数字信号处理平台各接口电路的设计及功能。 从片DSP程序采用C语言编写，在该硬件平台上实现了多目标定位的数据采集、信号实时检测、数据存储、相位差估计等功能。通过实验室调试，软硬件运行良好，处理结果与理论分析相符，验证了超短基线定位系统信号处理平台软硬件的良好性能。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题目的和意义

1.2超短基线定位概况

1.3工作内容及安排

第2章超短基线定位原理与处理平台方案设计

2.1超短基线定位原理

2.1.1定位基本原理

2.1.2相位差测量

2.1.3多目标定位

2.2处理平台方案设计

2.3本章小结

第3章硬件电路设计与实现

3.1概述

3.2问询信号生成模块电路

3.2.1电路设计

3.2.2功能实现

3.3信号采集模块电路

3.3.1电路设计

3.3.2功能实现

3.4数据处理模块电路

3.4.1电路设计

3.4.2功能实现

3.5数据交互模块电路

3.5.1电路设计

3.5.2功能实现

3.6工控机接口电路

3.7相关外围电路

3.8本章小结

第4章基于DSP的软件开发

4.1软件任务划分

4.2从片DSP软件设计

4.2.1从片DSP软件流程

4.2.2数据接收模块

4.2.3实时检测和存储模块

4.2.4数据处理模块

4.2.5结果上传模块

4.3 正/余弦信号生成

4.5本章小结

第5章处理平台功能测试与改进设想

5.1功能测试

5.1.1包络检测模块测试

5.1.2相位差解算模块测试

5.1.3实验室联调和水池测试

5.2改进参考方案

5.3本章小结

结论

参考文献

致谢

附录