短基线定位系统软件的设计与实现

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本文的短基线定位系统主要是针对水下探坝机器人而设计的,用于对水下机器人的实时跟踪和定位,指导水下机器人完成大坝的探测任务。该系统可以工作在两种模式下:船载模式和岸基模式,根据不同的实际情况来选择适当的工作模式。整套短基线定位系统由短基线接收基阵、水下应答器、信号处理机、远程控制平台、船载姿态仪和其他外部设备组成。本文主要完成了远程控制平台的设计与实现,信号处理机中基于DSP板的信号处理算法的软件设计与实现。远程控制平台运行在计算机上,由短基线定位系统显示控制软件和接口扩展设备组成。显示控制软件基于Microsoft(微软)公司最新的图形界面开发技术WPF(Windows Presentation Foundation),采用Microsoft Visual Studio2010和MicrosoftExpression Blend4作为开发平台。显示控制软件的主要功能有:显示水下机器人相对于接收基阵的轨迹和位置等相关信息;设定信号处理平台的部分工作参数,协调整个系统的工作;完成定位方程的解算和定位位置的修正;显示水下接收基阵的位置分布。论文中从定位显控软件的总体结构出发,分模块具体介绍了整个定位显控软件的设计与实现。信号处理算法软件是基于TMS320C6455DSP实现的,运用相关法时延估计技术完成了对目标位置的精确估计,信号检测部分采用快速卷积和滑动相关算法,利用DSP中的EDMA传输数据优点,从而实现系统的实时处理。文中通过对软件的总体设计及完整工作流程的介绍,逐步分模块详细介绍每一部分的设计与实现。最后,经过实验室调试证明两部分软件达到了预定的要求,同时验证了软件的稳定性。
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