【摘 要】
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随着人类社会的发展,陆地上的资源不断被开发,人们对海洋中的丰富资源的需求显得更为迫切,为了进一步探索海洋环境研究海洋科学,各类声呐探测系统应运而生;其主要完成对水下目标的探测、识别、定位等功能,可以帮助人们探索未知水域的水下环境与生物等。同时伴随着科学的进步,人类对海洋中各种未知领域的探索也在逐渐深入,因此对水下探测系统的功能也就提出了更高的要求。本文主要完成了一款矢量目标探测系统上基于Zynq的
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随着人类社会的发展,陆地上的资源不断被开发,人们对海洋中的丰富资源的需求显得更为迫切,为了进一步探索海洋环境研究海洋科学,各类声呐探测系统应运而生;其主要完成对水下目标的探测、识别、定位等功能,可以帮助人们探索未知水域的水下环境与生物等。同时伴随着科学的进步,人类对海洋中各种未知领域的探索也在逐渐深入,因此对水下探测系统的功能也就提出了更高的要求。本文主要完成了一款矢量目标探测系统上基于Zynq的多通道数据采集存储平台的设计,包括硬件与软件设计两部分。其中硬件由模拟与数字两部分组成,并依据其电路功能分为了四个单元电路,分别是接收机单元,模数转换单元,核心控制单元以及电源管理单元;其中接收机单元电路是模拟部分的主体电路,主要完成对水下声信号的采集与调理(包括放大、滤波等功能);数字部分则选用AC7010(Zynq)核心板作为主控板卡,辅以核心板外围接口电路、模数转换电路来完成数据的采集存储功能;系统各部分的供电由电源管理单元提供。软件部分则由Zynq核心板内部的FPGA与ARM两部分组成。在FPGA逻辑端完成对各个功能模块的逻辑程序设计、时钟管理,实现对多路数据的采集、打包与缓存功能;在ARM程序端完成原始数据存储与网络数据传输功能,二者通过Zynq核心板内部AXI总线接口来完成信息、数据的交互;完成探测系统对数据的采集、存储、传输等功能。设计实现后,对探测系统功能进行验证,在模拟部分对接收机一致性、通频带与数据采集功能进行测试;在数字部分对数据存储功能与网络传输功能进行验收;得到结论各参数均达到探测系统设计的技术指标。最后通过湖试的数据对系统的功能及稳定性进行了进一步的验证,观察在实验水域下探测系统的工作状态与值得改进的地方。
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