回波抵消系統(tǒng)的參量陣預處理算法的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著當今科技的飛速發(fā)展，水下目標探測技術的發(fā)展也日益增強，為了能夠有效的對抗敵方的探測，反跟蹤技術也在迅速的發(fā)展，其中回波抵消技術屬于反跟蹤技術之一。為了滿足實際應用對設備便攜性的普遍要求，可以使用聲學參量陣來代替單個聲納，其獨特的技術優(yōu)勢決定了參量陣在該方向上的重要應用。但是從技術角度來看，聲學參量陣是以較大的功率和較低效能換取其特有的優(yōu)勢，因此合理的信號預處理算法是應用參量陣的關鍵部分。而當今微電子技術的高速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術已

2、被廣泛的應用到經(jīng)濟建設、國防科技和科學實驗等領域，尤其是可編程邏輯器件（FPGA）具有強大的并行處理能力，這一特性不僅能夠提高處理速度而且能夠滿足高速信號的實時性。
　　本文主要工作是回波抵消系統(tǒng)的信號處理平臺設計及參量陣預處理算法的實現(xiàn)，而對參量陣的研究，信號的預處理也是整個系統(tǒng)的紐帶。在該課題中對 KZK方程進行了推導，并求解該方程的二次微分近似解。在課題中選用了三種調制算法作為預處理算法進行討論，并選用了全載波單邊帶調制算法

3、作為該聲學參量陣的預處理算法，對該算法進行了詳細的推導、論述和仿真。根據(jù)系統(tǒng)要求，選取合適的芯片和硬件電路來搭建信號處理平臺。該平臺采用以Altera公司的EP3C40F484C8N為核心處理芯片，該芯片靈活性強，并行處理能力強，而且成本也較低，能夠滿足整個系統(tǒng)的要求。在該平臺放置兩片 SRAM來進行數(shù)據(jù)的乒乓緩存，保證采集數(shù)據(jù)能夠實時、連續(xù)的處理，并能夠同步輸出。在信號處理平臺下開發(fā)的程序為模塊接口化設計，各部分程序獨立相互不受影響，

4、使設計的程序方便移植。整個程序包括四個部分：控制A/D程序模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、預處理算法程序模塊和控制D/A程序模塊。對信號處理平臺的硬件和軟件部分進行了性能測試。對A/D采集的幅值和頻率精度及驅動程序進行了測試；對數(shù)據(jù)存儲模塊程序進行了測試；對D/A數(shù)據(jù)輸出幅值和頻率及各通道的一致性和驅動程序進行了測試；對預處理算法程序的功能進行了測試；將各個程序模塊拼接到一起進行了聯(lián)調測試，驗證了程序的正確性；在水池中使用聲學參量陣等設備對信號處理