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基于激波的靶标测量系统是利用声学定位算法和硬件处理系统对声信号进行采集处理,来确定声源目标位置的一种技术。不论在军事领域,还是在民用领域中都具有广泛的应用前景。在军事领域中,如炮位侦察、靶标测量等,这种技术具有被动声定位方式、隐蔽性好的优点[15]。民用上也得到了广泛的应用,如手机和机器人等的追踪定位系统。本文主要研究分析传感器的布阵,设计系统的硬件架构和单元电路。基于激波的声源定位技术可以通过计算激波信号到达各个传感器之间的时间差,设计算法解算出目标位置。本文分别介绍了基本互相关法和广义互相关法原理,分析了基本互相关法的优点和局限性,以及广义互相关法的优点和适用性。并对基本互相关法和广义互相关法估计时延的误差进行实验分析,列举了几种常用的广义互相关法加权函数,通过和基本互相关法进行对比实验,分析了几种加权函数的优缺点和局限性。本文研究分析了传感器布阵对测量精度的影响,阵型上设计了单平面阵模型正六元平面阵和双平面阵模型四元方形阵。分别对这两种布阵阵型进行了原理介绍和公式推导,并对影响测量精度的一些参数进行实验分析。对六元平面阵分别实验分析了目标距离变化和传感器之间距离变化对测量精度的影响。实验分析了双平面四元方形阵中各项参数对测量精度的影响,包括传感器阵元之间的距离、传感器阵面之间的距离、传感器阵面与靶面之间的横向与纵向距离变化对测量精度的影响。阵型设计上,还设计了其它相关阵型,并把仿真结果列表,做对比分析。本文设计了航炮靶标测量系统的硬件架构和单元电路,给出了主流的“FPGA+DSP+ARM”数据传送总线变化器的整体设计,具体介绍了硬件架构的各个单元的电路设计,如电源模块、时钟电路模块和复位电路等单元电路设计,并且也详细介绍了ARM与DSP和FPGA的接口电路设计。本设计首先实现对信号的前端采集,选取AD9226芯片实现模数转换,选用EP4CE30F23C8型FPGA实现时钟管理、数据缓存、数据存储及传输功能,由于DSP计算能力上的优势,选取TMS320C6657实现对信号的算法处理功能,选用STM32F767IGT6型ARM芯片实现控制,选用CC1000芯片实现数据的无线收发功能。