本文關鍵詞：短基線定位系統(tǒng)軟件的設計與實現(xiàn)　出處：《哈爾濱工程大學》2012年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：本文的短基線定位系統(tǒng)主要是針對水下探壩機器人而設計的，用于對水下機器人的實時跟蹤和定位，指導水下機器人完成大壩的探測任務。該系統(tǒng)可以工作在兩種模式下：船載模式和岸基模式，根據(jù)不同的實際情況來選擇適當?shù)墓ぷ髂Ｊ�。整套短基線定位系統(tǒng)由短基線接收基陣、水下應答器、信號處理機、遠程控制平臺、船載姿態(tài)儀和其他外部設備組成。 本文主要完成了遠程控制平臺的設計與實現(xiàn)，信號處理機中基于DSP板的信號處理算法的軟件設計與實現(xiàn)。 遠程控制平臺運行在計算機上，由短基線定位系統(tǒng)顯示控制軟件和接口擴展設備組成。顯示控制軟件基于Microsoft（微軟）公司最新的圖形界面開發(fā)技術(shù)WPF（Windows Presentation Foundation），采用Microsoft Visual Studio2010和MicrosoftExpression Blend4作為開發(fā)平臺。顯示控制軟件的主要功能有：顯示水下機器人相對于接收基陣的軌跡和位置等相關信息；設定信號處理平臺的部分工作參數(shù)，協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的工作；完成定位方程的解算和定位位置的修正；顯示水下接收基陣的位置分布。論文中從定位顯控軟件的總體結(jié)構(gòu)出發(fā)，分模塊具體介紹了整個定位顯控軟件的設計與實現(xiàn)。 信號處理算法軟件是基于TMS320C6455DSP實現(xiàn)的，，運用相關法時延估計技術(shù)完成了對目標位置的精確估計，信號檢測部分采用快速卷積和滑動相關算法，利用DSP中的EDMA傳輸數(shù)據(jù)優(yōu)點，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的實時處理。文中通過對軟件的總體設計及完整工作流程的介紹，逐步分模塊詳細介紹每一部分的設計與實現(xiàn)。 最后，經(jīng)過實驗室調(diào)試證明兩部分軟件達到了預定的要求，同時驗證了軟件的穩(wěn)定性。
[Abstract]:Short baseline positioning system in this paper is mainly designed for water dropping dam robot, for real-time tracking and positioning of underwater robots, underwater guidance robot to complete the detection task of dam. The system can work in two modes: the mode of ship and shore based model, to select the appropriate mode according to the actual situation different. Set short baseline positioning system consists of short baseline array, underwater transponder, signal processor, remote control platform, composed of ship attitude instrument and other external devices.
This paper mainly completes the design and implementation of the remote control platform, and the software design and implementation of the signal processing algorithm based on the DSP board in the signal processor.
The remote control platform running on the computer, by the short baseline positioning system display control software and interface components. Display control software based on Microsoft (Microsoft), the latest graphics interface development technology WPF (Windows Presentation Foundation), using Microsoft Visual Studio2010 and MicrosoftExpression Blend4 as the development platform. The main function of the control software are: show the underwater robot relative to the track and location information of the receiving array; signal processing platform setting parameters, coordinate the whole system work; complete positioning equation solution and position correction; display position distribution of the receiving array under water. The general structure of the paper from the location control software the design and implementation of the specific sub module introduces the location control software.
The signal processing software is realized based on TMS320C6455DSP, using the correlation method of time delay estimation technique can accurately estimate the position of the target signal detection part adopts fast convolution and sliding correlation algorithm, the advantages of using EDMA to transfer data in DSP, so as to realize the real-time processing system. Based on the general design of the software and complete the work flow this module gradually introduces design and implementation of each part.
Finally, the laboratory tests prove that the two parts of the software meet the required requirements, and the stability of the software is verified.

【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP368.1;TP311.11

【參考文獻】

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本文編號：1396511