【摘要】：隨著社會(huì)不斷發(fā)展,陸地資源趨于匱乏,而大量的海洋資源則是處于待開發(fā)狀態(tài)。先進(jìn)海洋探測(cè)裝備是開發(fā)利用海洋資源的基礎(chǔ)。聲納作為目前水下通信、探測(cè)等應(yīng)用的主要設(shè)備,在海洋開發(fā)中擁有著不可替代的地位。隨著海洋開發(fā)的熱潮,生產(chǎn)水聲換能器的廠家和水聲換能器的種類也變得更多。如何準(zhǔn)確地對(duì)水聽器進(jìn)行校準(zhǔn)成為人們關(guān)注的重點(diǎn)之一。根據(jù)對(duì)水聽器校準(zhǔn)的需求,本文設(shè)計(jì)一款四通道低頻水聽器靈敏度校準(zhǔn)系統(tǒng),可以在空氣中用同時(shí)比較法實(shí)現(xiàn)水聽器大批量快速的測(cè)量。對(duì)水聽器在待測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生的開路電壓信號(hào)進(jìn)行同步采集,而后將數(shù)據(jù)打包上傳到上位機(jī)并由上位機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。論文主要內(nèi)容包括三部分,系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、硬件平臺(tái)搭建、配套軟件編寫。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案包括論文背景及現(xiàn)狀的研究、測(cè)量原理的計(jì)算分析,然后提出系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)。系統(tǒng)的硬件平臺(tái)根據(jù)其功能的不同可以劃分為模擬信號(hào)調(diào)理、數(shù)字控制處理、直流電阻測(cè)量、功率放大四個(gè)單元。四個(gè)單元又可細(xì)分為八個(gè)模塊。其中,數(shù)字核心控制模塊采用DSP控制整個(gè)硬件電路,并通過(guò)USB接口模塊與上位機(jī)進(jìn)行通信。系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理模塊可以自動(dòng)調(diào)整各個(gè)通道的放大倍數(shù)。信號(hào)采集模塊包括模擬信號(hào)/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換(A/D)和RAM兩部分,負(fù)責(zé)信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)。信號(hào)生成模塊負(fù)責(zé)自檢信號(hào)的產(chǎn)生,以及在水聽器測(cè)量時(shí)推動(dòng)喇叭發(fā)聲。軟件系統(tǒng)開發(fā)工作包括編寫各個(gè)硬件模塊程序,以及編寫顯控界面程序。顯控界面可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自檢、水聽器靈敏度級(jí)測(cè)量等多種功能、對(duì)數(shù)據(jù)的保存與回放以及報(bào)告生成等功能。在軟硬件都完成的情況下,對(duì)各模塊的功能進(jìn)行了獨(dú)立測(cè)試。最后,進(jìn)行系統(tǒng)整機(jī)裝箱和實(shí)地的靈敏度級(jí)測(cè)量實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,系統(tǒng)可穩(wěn)定工作,各項(xiàng)指標(biāo)符合預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。
【圖文】：

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文降采樣處理。為了實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，，系統(tǒng)選用了一款 4Mbit 的靜態(tài)DSP 與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)選取了常用的 USB 接口進(jìn)行通信。由于功能，并且需要產(chǎn)生單頻或掃頻的信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)功率放大后驅(qū)動(dòng)喇了一塊 DDS 芯片。DSP 控制信號(hào)生成模塊，讓其產(chǎn)生幅度可控、頻率。直流電阻測(cè)量單元?jiǎng)t是 通過(guò)串行接口與計(jì)算機(jī)相連。

與電源芯片組合的方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行種型號(hào)的工業(yè)級(jí)開關(guān)電源，分別可電壓，系統(tǒng)還選用了美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體7809 以及 Texas Instruments（TI）公可將交流 220V 市電轉(zhuǎn)換為±18V 直模塊的供電需求，系統(tǒng)選用 LM780，再使用隔離型 DC-DC 模塊將 LM7的市電轉(zhuǎn)換為+5V。TPS767D301 芯號(hào)調(diào)理單元和數(shù)字控制處理單元的表 2.1 電源芯片的主要性能指標(biāo)廠家 輸入電壓 輸出電壓 miconductor 11.5 ~ 24V 8.6 ~ 9.4V struments 4.5 ~ 7.5V 1 ~ 3.3V
【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】：2018
【分類號(hào)】：TB565.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2699447