论文部分内容阅读
随着经济的发展,濒海区域大量具有较高价值的目标不断涌现,但随之而来的威胁也日益增加。对于这些目标最大的威胁来至于水下小目标的袭击和破坏,而一直以来,小目标的探测设备基本都是为保护重要军事目标而设计的,其高昂的成本是民用领域所无法承受的。本文以浅海区域高附加值海水养殖场为应用背景,旨在实现一种用于水下小目标探测系统的接收机,其作为水下小目标探测系统的最重要组成部分,其性能对探测系统有着重要的影响。文中以探测系统的应用环境为基础,通过主动声纳方程对探测系统相关技术参数进行了论证,并以此技术参数作为设计前提对接收机系统总体设计方案进行论证。接收机系统主要由八通道信号调理电路、信号发生器单元、数据采集与传输模块以及显控平台的硬件部分等功能子系统组成。在八通道信号调理电路设计中完成了80kHz~120kHz的带通滤波器、时间增益控制及可控增益放大等功能电路。信号发生器生成输出的信号频率范围为80kHz~120kHz的线性调频信号,通过线路驱动电路的设计其可以对后级提供足够的带载能力。数据采集与传输模块主要实现了八通道信号的采集和以太网数据的传输,其是基于FPGA实现的,数据采集、信号发生及其他相关控制功能的设计由VHDL语言编写实现,而数据传输接口通过SOPC的方式完成,这种设计方案能够明显的提高系统的集成度。显控平台硬件部分是以NanoX-TC模块计算机为核心构建的,除了集成了必需的数据接口及图像显示单元外,平台内置的百兆以太网接口可实现接收机系统与显控平台的数据传输。最后在完成硬件电路及软件程序的设计及实现后,分别对接收机各功能单元进行了相应的功能性测试以验证系统设计的有效性。