文档介绍：多普勒计程仪信号处理设计与实现工学硕士学位论文硕士研究生:刘华巍学科、专业:水声工程论文提交日期:年学位授予单位:哈尔滨工程大学指导教师:孙大军教授学位级别;工学硕士所在单位:水声工程学院论文答辩日期:年分类号:密级:编号:
摘要仪器。这种计程仪可测出船相对于地的绝对速度和相对于水层的速度。它的本论文就是针对相控阵多普勒计程仪,围绕它的信号处理系统的硬件解统的硬件设计与各接口模块电路的调试;系统砑杓朴胧迪郑幌低车J荽碇行模挥τ靡黄珻瓿烧鱿低车穆呒制;通过扩展异步通信芯片迪諨与主机的通信;通过两片串行方式瓿赡D馐值淖;弧1韭畚慕衔O晗傅靥致哿耸中藕糯系统信号处理软件是在上述硬件平台上实现的。在砑谋嘈瓷希三片绦蚓捎肅语言混合汇编语言‘编程实现。实现了对发射机的控制、数据采集、信号检测、数据存储、速度的解算以及与计算机的通信等功能。本套测速系统采用的是运算量小、测频精度高的复相关测频法。本测速系统在经过多次湖试、海试后,证明系统方案正确可行,硬件电路稳定、可靠,软件运行良好。能够适应不同水深、不同的底质等复杂环境。关键词:多普勒计程仪;相控阵;数字信号处理;篊灰觳酵ㄐ牛多普勒计程仪是根据多普勒效应研制的一种利用水下声波来测速的精密优点是可在船速较低的情况下仍具有较高的测速精度。近年来,相控阵技术的应用,使得多普勒计程仪无需考虑声速补偿,因而避免了声速测量带来的误差。决方案及软件框架展开的。本论文的工作主要分为三部分:数字信号处理系联调以及湖上和海上试验。数字信号处理系统的核心模块设计上,以三片形成主从结构的定点理系统各接口电路的设计及功能。复相关测频法哈尔滨檀笱妒宦畚
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学位论文原创性声明刻华矩哈尔滨工程大学那年;月钊献等的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者┳:期:日
第滦髀课题背景和意义船舶和潜器往往需要精度较高的导航定位信息,才能完成特定任务。导航定位信息的提供,则要依靠各种形式的导航定位系统。舰船导航设备有多统,计算法定位导航设备等。其中,计算法定位导航设备又分为机械式导航无线电导航设备易受气候、环境的影响,精度有限⋯。对于水下载体而言这些系统无法使用,因为海水对无线电波的吸收很大。卫星导航系统虽然精度高蛭佬堑己较低扯ㄎ痪ǘ瓤纱欢坏┐τ谡绞弊刺则可能面临频道被关闭的问题。而且邮栈暇挂彩俏尴叩缃邮栈易受干扰。机械式导航设备比如:水压式测速计、拖曳式旋转流量计等。这类设备由于存在机械误差,且测量的是相对于海水的速度,最终的导航定位惯性导航是完全的自主导航设备,自主完成导航任务,与外界不发生任何光、电联系,自主性好,工作不受气象条件的限制。这一独特的优点,对导航器的使用非常重要。所以,惯性导航系统作为主要的传感器在舰船、飞机、宇宙航行器上得到了广泛的使用。但是,它的误差随时间积累,难以长计程仪利用反射回波的多普勒频移能够测量水面或者是水下航行器相对海底的绝对速度或者是某一水层的相对速度,具有一定的实时性和自主性。利用航系统,是提高导航系统精度的有效途径口U舛杂谒禄蛩婧叫刑逦薹接收卫星信号的情况下进行组合导航,具有十分重要的意义。多普勒计程仪特别适合测定浅水和低速时舰船的航速。测速的最浅水深种,大体分为以下几种:无线电导航设备,卫星导航系统咝缘己较设备和电子式导航设备。误差将会很大。时间准确提供导航信息。电磁计程仪、声多普勒计程仪和声相关计程仪属于电子式计算定位导航设备。其中,声多普勒计程仪性能很好,且应用很广,精度也较高。多普勒多普勒计程仪的速度误差不随时间积累的特性,,可以测得的最低航速达即痵U庖恍哈尔滨喝喝搜妒Ш温畚
声学测速和计程设备简介’.嗥绽占瞥桃操纵上要求,十万吨以上的船舶靠码头的速度最大不得超过/6杂诮船这样缓慢的移动速度,在视觉上是根本无法估算的,而对于其它一些相关仪可以准确地测定出来。可以说多普勒计程仪在未来将具有非常广阔的发展本舰航速的测定,特别是对底航速的测定越来越引起各国海军和航海部门的重视。大型船只在进港和停靠码头时,要求测速精度达到即度计程仪”。声学测速设备可测量舰船的艏艉向以及横向两个速度分量,由这两个分量即可给出舰船的矢量速度。如果再配合电罗经设备一块使用,由电罗经测出舰船的航向,就可以利用这些速度独立地进行船位推算,从而实现舰船的