【摘要】：海洋里蘊(yùn)含著豐富的資源,但是人類對海洋的探索尚停留在初級的階段,隨著陸地資源的過度開發(fā),地球生態(tài)遭到了嚴(yán)重的破壞,人類更加認(rèn)識到海洋資源的重要性。為了充分合理的開發(fā)利用海洋資源,就有必要對海洋參數(shù)有一個正確的測量。海流作為主要的海洋學(xué)參數(shù)之一,對研究自然變化規(guī)律、稀釋和凈化海洋污染物、分析全球氣候變化和水旱風(fēng)浪潮的形成原因以及發(fā)展海洋艦隊等都有著重要的意義。海流的測量一直是國內(nèi)外研究人員的熱門研究課題之一,在各種各樣的測流技術(shù)中,ADCP測流技術(shù)以其效率高、范圍大、靈活性好等優(yōu)點成為了當(dāng)今最優(yōu)秀的測流技術(shù)之一,在國內(nèi)外的測流領(lǐng)域都備受關(guān)注。本文采用DSP+FPGA+MSP430的架構(gòu),設(shè)計并實現(xiàn)了一個ADCP系統(tǒng)信號處理平臺。該信號處理平臺是針對于覆蓋300kHz、600kHz、1.2MHz、1.5MHz頻段的聲學(xué)多普勒海流剖面儀(ADCP)所研發(fā)的通用設(shè)計,具有功耗低、實時性好等特點。本文主要介紹了ADCP信號處理平臺的硬件資源需求,并針對需求做了完整、詳細(xì)的分析論證,在此基礎(chǔ)上完成了各個功能模塊的硬件設(shè)計,并利用Allegro PCB SI對關(guān)鍵信號進(jìn)行了仿真。本文設(shè)計的信號處理平臺主要模塊如下:高速ADC模塊、DSP及外圍電路模塊,FPGA及外圍電路模塊,MSP430及外圍電路模塊。為驗證信號處理平臺硬件設(shè)計的正確性,本文對關(guān)鍵信號做了信號完整性仿真,對各個功能性模塊做了軟件設(shè)計和性能測試,包括OMAP-L138加載方式設(shè)計、DDR2存儲器調(diào)試、高速ADC的FPGA設(shè)計和性能測試、FIR濾波器的設(shè)計、高速并行接口uPP設(shè)計、SD卡軟件設(shè)計與調(diào)試、MSP430在線編程設(shè)計以及RTC實時時鐘設(shè)計等內(nèi)容。本文設(shè)計的信號處理平臺符合設(shè)計需求,具備發(fā)射信號產(chǎn)生、接收信號采集、算法處理、數(shù)據(jù)存儲、對外通訊、電源控制等功能。文末對整個信號處理平臺的設(shè)計做了總結(jié),說明了本文的研究成果以及設(shè)計中的不足,并對下一步的工作做出了規(guī)劃。
【圖文】：

元儲塊存法器量通道鐘網(wǎng)6 6 30 270 15 2 66 10 10 46 414 23 2 66 15 15 56 504 56 4 137 22 22 66 594 66 4 52 20 29 66 594 66 4 224 20 40 126 113411 116 4 224 25 56 260 2340 154 4 160 25 75 305 2745 200 4 178 215 114 432 3888 266 4 230 2求可知，，F(xiàn)PGA 中需用到 128 階左右的 FIR 濾波器，4 路輸入信號經(jīng)過，理論上需要 8 個獨立的濾波器。由于這 8 路濾波器的特性完全一致路復(fù)用實現(xiàn)，可大幅度節(jié)省邏輯資源，同時也降低了功耗。E30F19A7 型號評估 FPGA 資源，在 Quartus II 中調(diào)用 IP 設(shè)計了一個 1率為 6Msps，綜合結(jié)果如下圖 2.2 所示：

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文保護(hù)是指當(dāng)電路中電流大于額定電流時，會強(qiáng)制電源斷開，保護(hù)電路器件不保護(hù)指的是電路在工作中，出現(xiàn)瞬變干擾（保護(hù)浪涌電壓和浪涌電流）時方式。CP 信號處理平臺采用外部 5V 電源輸入，選用集成芯片 MAX14571[21]實現(xiàn)，如下圖 3.2 所示：
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN79;P716

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本文編號：2676701