在水聲信號處理領域,信號接收機主要完成聲學換能器聲/電轉換后電信號的放大、自動增益控制、選頻濾波功能,提供歸一化信號為后端數(shù)字信號處理機進行計算分析。本文鑒于高速模數(shù)轉換器以及FPGA在數(shù)據(jù)采集和處理方面的優(yōu)良性能,對傳統(tǒng)的模擬接收技術進行了數(shù)字化的重新設計。本文采用高速高精度大動態(tài)范圍串行接口的AD7763以及Xilinx公司推出的Zynq-7000可擴展處理平臺,進行數(shù)字化大動態(tài)多路接收技術的研究設計,完成4通道原理樣機制作,使之具有輸入信號低噪聲前級放大功能、4路AD同步采集存儲功能以及數(shù)字波束形成功能,并且系統(tǒng)具有較大的動態(tài)范圍。本文主要從以下幾個方面展開工作:1)結合本課題的設計要求,選擇AD7763作為模數(shù)轉換芯片,選擇Zynq芯片作為控制采集處理器。對4路AD原理樣機硬件部分進行設計,設計內容包括選取合適的低噪聲前級放大電路;設計AD芯片的電源電路、差分驅動電路、采集電路;結合AD芯片的工作原理及Zynq開發(fā)板的擴展口特性,完成AD板的時鐘設定、地址設定、控制信號設定以及通信接口設定。2)對4路AD原理樣機軟件部分進行設計,實現(xiàn)FPGA對4路AD的同步采集控制,并將數(shù)據(jù)存... 

【文章來源】：中國艦船研究院北京市

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件組成

圖 2.3 N 元空間采樣信號場各向同性陣元，空間中每個陣元接收到的信號用矩陣011( , )( , )( , )( , )Nf tf ttf t = ppf pp 所示的線性處理器對所有陣元接收到的信號求和：

2.25 用θ 表示，可得到其波束圖 B( )θθ 為式 2.26 所示：2sin( cos )12( ) ,01 2sin( cos )2NdBNdθπθλθ θ ππθλ = ≤ ≤ 束形成器據(jù)所處理的數(shù)據(jù)的頻帶寬度進行劃分，波束形成器可分為窄帶波束形成器器，本課題只研究窄帶信號。窄帶和寬帶是一種相對的定義，當信號的帶頻率小很多時，這種情況就是窄帶信號0110BWf< 中，信號的帶寬用BW 表示，信號的中心頻率用0f 表示。規(guī)波束形成器采用延時求和的方法，如圖 2.4 所示：

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3526432