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[硕士论文] 仇三东
电子与通信工程 哈尔滨工程大学 2017(学位年度)
摘要:为了方便获取水下敌方微弱目标的信号,并具有隐蔽、稳定、长航时和机动性好等特点,海洋潜标系统具有其他观测设备不可替代的功效。本论文的主要目的是设计一个基于NI控制器,在海洋中无人值守条件下能够稳定且长期地采集海洋微弱目标信号的潜标电子系统。该潜标系统可在同一地点观测不同深度和距离的微弱目标信号,并将采集的数据实时存储。
  本文制作的潜标系统主要由主浮体、潜标测量仪器、配重等部分组成。其中潜标测量系统是潜标系统的核心。本潜标系统主要由测量硬件系统平台和测量系统软件两大部分组成。
  1、测量硬件系统平台,首先由系统平台NI控制器进行控制和数据处理,其次根据测量需求,例如测深、潜标姿态、控制仪器采集时间、对控制采集仪器时间校准等需求,选择能够满足需求的测量设备模块。并对各部分作简要说明同时测试仪器是否能够正常工作。根据外围模块与NI处理器通信需要2个RS-232串口,因此需要设计串口电路把两个RS-232口的数据进行打包,通过一个RS-232口上传给NI控制器,进行多次验证确保设备工作正常。
  2、以LabVIEW图形化编程软件作为应用软件,制作FPGA下位机软件、RS-232串口模块、RS485串口模块、采集矢量水听器信号模块和存储模块,并以SD卡位存储介质,实现潜标采集的数据实时存储。制作数据回放模块,对采集到的数据进行处理并验证采集数据的准确性。
  3、系统经过实验室测试与湖上实验测试,可得本实验设计的潜标系统达到了设计要求,能够实时准确采集微弱目标的信号、记录潜标姿态、测量潜标深度、测量微弱目标距离并实时存储数据的功能。
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