【摘要】：我國處在亞洲大陸的東部,面向太平洋,擁有的領(lǐng)海極為遼闊是真正的海洋大國。在當今這個經(jīng)濟時代,我國要想趕上經(jīng)濟發(fā)達的國家,躋進世界強國的前列,就要學會合理地對海洋資源進行探索和開發(fā),而探索和開發(fā)海洋的重要科技力量就是聲吶技術(shù)。早在幾年前,本文作者所在實驗室已經(jīng)成功研制出中頻成像聲吶系統(tǒng),并且成功申請為國家專利產(chǎn)品,交付于中國海軍使用。近些年,隨著我國科技與經(jīng)濟的不斷進步,聲吶技術(shù)在民用領(lǐng)域上有更多的應(yīng)用,為了順應(yīng)市場和滿足客戶要求,實驗室將開始對高頻成像聲吶進行研究。本人主要承擔高頻聲吶原理樣機的設(shè)計與實現(xiàn),具體工作主要包括:1.收集整理國內(nèi)外高頻成像聲吶資料,分析當前聲吶技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,對其研究意義與目的做出總結(jié)。2.歸納國內(nèi)外聲吶的特點和應(yīng)用領(lǐng)域,分析總結(jié)了當前國內(nèi)的實際需求,對高頻成像聲吶系統(tǒng)做出需求分析和功能設(shè)計,最后再結(jié)合客戶的需求對系統(tǒng)的設(shè)計方案進行制定。3.完成系統(tǒng)硬件方案設(shè)計及實現(xiàn)。首先對系統(tǒng)硬件電路進行原理圖設(shè)計,數(shù)字電路設(shè)計包括處理器最小系統(tǒng)設(shè)計、高速ADC電路設(shè)計、通訊接口設(shè)計、電機驅(qū)動電路設(shè)計。聲吶系統(tǒng)的模擬電路設(shè)計,包括聲吶系統(tǒng)的發(fā)射機電路設(shè)計、接收機電路設(shè)計,然后對設(shè)計完成的電路進行PCB布線制板和焊接,最后對系統(tǒng)電路中一些抗干擾措施進行歸納和總結(jié)。4.完成系統(tǒng)軟件詳細方案設(shè)計及實現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)制定的軟件設(shè)計方案,對系統(tǒng)電路中的ARM和FPGA處理器進行軟件程序編程,主要包括:處理器的初始化、聲波的發(fā)射控制、回波的采樣接收、電機的控制驅(qū)動、數(shù)據(jù)的傳輸通信,以及數(shù)字信號的處理。5.完成系統(tǒng)的實驗測試。對高頻成像聲吶原理樣機進行硬軟件聯(lián)合調(diào)試,針對系統(tǒng)出現(xiàn)的問題進行檢查和修改,并對高頻聲吶原理樣機進行試驗測試和結(jié)果分析。6.對高頻成像聲吶樣機的研發(fā)和制作做出總結(jié)和展望,總結(jié)在本次設(shè)計和研究中出現(xiàn)的問題和經(jīng)驗,并對高頻聲吶以后的工作做出展望。
【學位授予單位】：云南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U666.7
【圖文】：

進而計算出海面浪的大小程度。海洋勘探和測繪是利用各種聲吶系統(tǒng)（比逡逑如成像聲吶、測深聲吶、側(cè)掃聲吶等）以及借助全球定位系統(tǒng)，可以實現(xiàn)電子海逡逑圖的實時繪制，為海上導(dǎo)航系統(tǒng)奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)［５］，如圖１．１所示海洋探測逡逑聲吶系統(tǒng)的實物圖。逡逑■■■■■■■■逡逑ＨＨｌＨＨＩ逡逑圖１．１海洋探測聲吶系統(tǒng)逡逑目前，我國聲吶公司大部分都是代理國外公司的聲吶產(chǎn)品，如圖１．２所示是博逡逑銘維智科技公司推出的聲吶檢測系統(tǒng)，它是由聲吶設(shè)備、線纜車、檢測終端三部逡逑分組成，其中聲吶設(shè)備采用的是世界頂級聲吶公司，加拿大Ｉｍａｇｅｎｅｘ公司的８３１Ａ逡逑２逡逑

我國的聲吶系統(tǒng)大多都是安裝在艦艇的低頻聲吶，它們可以對遠距離水下逡逑目標進行探測，但是當需要對一些近距離的目標進行高精度的聲吶檢測時，這些逡逑聲吶系統(tǒng)就無法滿足要求了，如圖１．３所示，在２０１８年的公交車掉入江中事件，逡逑如果使用高頻成像聲吶系統(tǒng)，高精度地顯示水下目標的表面細節(jié)，那么就能幫助逡逑救援人員準確快速地定位落水人員，及時進行營救挽回人們的生命。逡逑３逡逑

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周江;;STM32單片機原理及硬件電路設(shè)計研究[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2015年11期

2 郭銳;;數(shù)模混合電路的PCB抗干擾設(shè)計[J];機電信息;2015年18期

3 鄔琦;楊江濤;馬喜宏;;基于FPGA的高速信號采集電路的設(shè)計與實現(xiàn)[J];實驗室研究與探索;2015年04期

4 丁繼勝;董立峰;唐秋華;李杰;;高分辨率多波束聲納系統(tǒng)海底目標物檢測技術(shù)[J];海洋測繪;2014年05期

5 程秀麗;段文凱;鄔旋;訾桂峰;;多波束聲納圖像處理關(guān)鍵技術(shù)的研究[J];計算機技術(shù)與發(fā)展;2014年10期

6 何帥;曾云;張研;常勁帆;王錚;李秋菊;;基于高速采樣ADC的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計[J];核電子學與探測技術(shù);2013年04期

7 胡亞維;閆璞;;電子電路調(diào)試方法分析和相應(yīng)故障分析處理[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2013年05期

8 于東陽;蘇彬;;基于Xilinx ISE平臺的FPGA電路設(shè)計[J];微處理機;2012年02期

9 李新天;;三型高頻聲吶的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢[J];聲學與電子工程;2011年04期

10 劉硯濤;劉玉蓓;尹偉;;LC濾波器設(shè)計方法介紹及其仿真特性比較[J];電子測量技術(shù);2010年05期

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1 湛雷;圖像聲納數(shù)字系統(tǒng)軟件開發(fā)與硬件設(shè)計[D];哈爾濱工程大學;2010年

2 賈寧波;應(yīng)用于降壓型開關(guān)電源的LDO設(shè)計與研究[D];西安電子科技大學;2010年

3 柴固恒;基于ARM和FPGA的嵌入式開發(fā)平臺設(shè)計與實現(xiàn)[D];廈門大學;2009年

4 王曉峰;高頻二維成像聲納硬件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學;2004年

本文編號：2729265