本文關(guān)鍵詞：大動(dòng)態(tài)范圍寬帶模擬聲源的干端設(shè)計(jì)　出處：《哈爾濱工程大學(xué)》2012年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： ARM FPGA 模擬聲源 Linux Qt designer

【摘要】：大動(dòng)態(tài)范圍寬帶模擬聲源，用于系統(tǒng)設(shè)備在進(jìn)行湖試、海試試驗(yàn)時(shí)模擬真實(shí)目標(biāo)發(fā)出水聲信號(hào)，完成水聲測(cè)量系統(tǒng)的驗(yàn)證工作。本論文分別從模擬聲源的硬件設(shè)計(jì)、底層通信驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和控制界面軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。 從系統(tǒng)需求的角度制定了模擬聲源的設(shè)計(jì)指標(biāo)，給出了由ARM和FPGA作為核心處理器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)方案。硬件設(shè)計(jì)部分，論文介紹了核心器件的選型、設(shè)計(jì)電源管理系統(tǒng)、設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器以及相關(guān)接口。D/A的動(dòng)態(tài)范圍不足，在發(fā)送小信號(hào)的時(shí)候使用衰減器來(lái)彌補(bǔ)這一不足。功放部分選擇使用線性功率放大器，串聯(lián)一個(gè)電感和換能器進(jìn)行寬帶匹配達(dá)到預(yù)期目的。 軟件設(shè)計(jì)部分選用嵌入式Linux操作系統(tǒng)的Red Hat作為平臺(tái)，搭建嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境，建立網(wǎng)絡(luò)共享文件，，可以在目標(biāo)板上訪問(wèn)遠(yuǎn)端PC機(jī)上的文件和應(yīng)用程序。編寫(xiě)字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，完成ARM和FPGA之間的底層通信，并使用動(dòng)態(tài)加載和靜態(tài)固化兩種方法移植設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。 使用觸摸屏LCD極大簡(jiǎn)便了模擬聲源的操作過(guò)程，控制軟件設(shè)計(jì)選用具有高效率的信號(hào)與槽通信機(jī)制特性的Qtopia。由系統(tǒng)需求功能出發(fā)使用Qt disigner提供的控件設(shè)計(jì)控制界面，并詳細(xì)闡述了信號(hào)的生成和傳輸以及應(yīng)用程序的編譯和固化過(guò)程。 此模擬聲源通過(guò)了水池測(cè)試和湖上測(cè)試，工作穩(wěn)定，能夠滿足大動(dòng)態(tài)范圍和寬帶的要求。
[Abstract]:A wide-band analog sound source with large dynamic range is used to simulate underwater acoustic signals from real targets in lake test and sea test. In this paper, the hardware design of the analog sound source, the design of the communication driver and the software design of the control interface are described. From the point of view of system requirement, the design index of analog sound source is worked out, and the design scheme of driving signal generator with ARM and FPGA as the core processor is given. This paper introduces the selection of core devices, the design of power management system, the design of driving signal generator and the dynamic range of related interface. The attenuator is used to make up for this deficiency when transmitting small signal. The power amplifier chooses to use a linear power amplifier in series with a inductor and a transducer to match the wideband to achieve the desired purpose. In the part of software design, Red Hat of embedded Linux operating system is selected as the platform to set up embedded development environment and establish network shared files. Can access the remote PC files and applications on the target board. Write the character device driver to complete the bottom communication between ARM and FPGA. Dynamic loading and static solidification are used to transplant the device driver. The operation process of simulating sound source is greatly simplified by using touch screen LCD. Qtopia, which has high efficiency communication mechanism between signal and slot, is used in the control software design. The control interface provided by QT disigner is designed according to the system requirement function. The generation and transmission of the signal and the process of compiling and solidifying the application program are described in detail. The simulated sound source has passed the tank test and the lake test, and the work is stable, which can meet the requirements of large dynamic range and wide band.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TP368.1;TN791

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本文編號(hào)：1401913