合成孔徑聲吶接收機的設計與實現(xiàn)
本文選題:合成孔徑聲吶 + 接收機; 參考:《杭州電子科技大學》2017年碩士論文
【摘要】:聲波是人類已知的唯一有效在水下遠距離傳播的能量形式。利用聲波對水下目標進行定位、探測和通信的技術稱為聲吶技術,其發(fā)展至今已經有了100多年歷史。而基于聲吶技術的聲吶裝置如今已是水下最重要、應用最廣泛的裝置之一。合成孔徑聲吶技術作為一種新型的水聲成像技術,具有較高的分辨率。在小孔徑基陣沿航線勻速運動時,通過發(fā)送周期性的線性調頻信號,將接收到的回波信號進行相干累加,來形成虛擬的大孔徑基陣,從而實現(xiàn)方位向的高分辨率。本文任務來源于715所UUV合成孔徑聲吶數(shù)據采集控制傳輸系統(tǒng)(信號處理機)、發(fā)射機、接收機電子線路整機研制任務,本文主要完成接收機的設計與研制。文中根據接收機的功能完成了系統(tǒng)方案的設計,并根據接收機的設計指標進行了方案論證與器件選型。接收機需要對換能器接收到的多路信號實現(xiàn)放大與濾波功能,同時能對信號處理平臺的DA信號來實現(xiàn)增益可變。接收機的放大電路由低噪聲放大器、可變增益放大器和末級放大器共同實現(xiàn),濾波功能由前置匹配濾波網絡和帶通濾波器共同實現(xiàn)。本文詳細地介紹了接收機硬件電路的設計和實現(xiàn)過程。文中先使用ADS軟件完成了匹配濾波網絡的設計與實現(xiàn),隨后介紹了以VCA2616為核心的可變增益放大電路的設計與實現(xiàn)過程,最后完成了接收機電源模塊等其他電路的設計。采用芯片VCA2616的可變增益放大電路能夠實現(xiàn)最高74d B的增益,同時能夠接收信號處理平臺的DA信號來實現(xiàn)可變增益控制。利用ADS軟件設計匹配濾波網絡,完成了阻抗匹配,實現(xiàn)了功率最大傳輸,通過仿真實驗匹配濾波網絡的同時具備了對帶外信號進行初次濾波的功能。本文設計了一個六階有源帶通濾波器來達到更好的濾波效果。使用Filter Pro軟件,通過對相關參數(shù)的設置,完成了有源濾波器的設計工作,最后使用PSPICE軟件對濾波器進行仿真,得出該濾波器能夠較好的濾除帶外噪聲,實現(xiàn)了濾波器的設計指標。根據接收機電路原理圖完成PCB設計與實物制作,并于富陽水聲計量站進行SAS整機調試,驗證了接收機的噪聲、多路信號一致性等指標都達到了預期的目標,能夠用于較為復雜的水下探測環(huán)境。最后,總結全文的主要研究成果,找出接收機需要改進的地方,規(guī)劃下一步工作的計劃。
[Abstract]:This paper introduces the design and realization of receiver hardware circuit . The design and implementation of the receiver are realized by using ADS software .
【學位授予單位】:杭州電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TB565.3
【參考文獻】
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,本文編號:1933586
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