便携式多波束测深仪多通道数据采集与处理系统

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1、Y780076分类号UDC密级编号工学硕士学位论文便携式多波束测深仪多通道数据采集与处理系统硕士研究生：陈嵩锐指导教师：李海森教授学科、专业：信号与信息处理哈尔滨工程大学2005年3月摘要在现代的声纳设备中，对试验数据获取和处理的实时性要求非常高。数据采集和处理系统的性能成为衡量一款声纳设备性能高低的主要指标。本论文针对某便携式测深仪的需要，设计开发了一种多通道的数据采集和处理系统。本沦文根据设备需要设计了一套基于CPCI和DSP处理阵列的高速数据采集处理系统。与主机接口采用了基于工业标准的CPCI总线，它与PCI总线完全兼容但比PCI总线相比有着更高的可靠性。采集部分由16通道的A

2、I)采集电路组成，处理部分由8片TI公司TMS320VC5416的处理器阵列完成。设计了乒乓存储体用作主机和处理器阵列数据传输的缓冲区。另外还扩展出了4个UART串口。文中还介绍了系统部分软件的开发，主要包括设备在WINDOWS2000F的驱动程序，DSP的Bootloader程序及部分DSP程序的开发。并设计运用了一种全新的AGC控制的方法。本文对高速信号概念的信号完整性理沧进行了讨论。介绍了高速信号的概念、信号完整性的几种常见的问题、电路设计中要注意的问题，以及高速PCB布线和数模混合电路布线的策略。关键词：便携式测深仪；CPCI总线；DSP阵列；高速信号；AGC哈尔滨丁程大学砸

3、0论文ABSTRACTThereal—timeacquirementandprocessoftrialdataiSimportanttargetofmodernsonarequipments．TheperformanceofdataacquirementandprocesssystemiSoneofthemainindexesdescribingtheperformanceofsonar．Amulti-channeldataacquirementandprocesssystemWaSdevelopedtomeettheneedoftheportableechosounderinthe

4、dissertation．ihighspeeddataacquirementandprocesSsysternbasedonCPCIandDSPprocessingarrayWaSdeve]oped．ItSinterf’acewithhostjSCPCIbus，whicbiScompatiblewithandmorereliablethanPCIbus．ThedataacquirementpartwasmadeupofsixteenchannelSADsamplingcircuitandthedataprocesspartWEtSmadeupofeight—DSParray，whic

5、hiSTMS320VC5416ofwasdesignedasthecacheforthedevofDSPnr()CeSeJ0Dmenhardwarorarray，andfourUARTTICompany，Aping—pongmemorytransfersbetweenthehostandseria]portswereextended．TheofsomesoftwareiSintroduced，includingthedriversinWin2000．thebootloaderandapplicationprogramsofBesides，anewAGCmethodiSintroduc

6、ed．Thesignalintegrityofhigh—speedsignalisintroducedincludingtheconceptofhigh—speedsignal，theseveralcommonproblemsaboutsignalintegrity，noticeableproblemsincircuitdesign，andstrategiestohighspeedPCBanddigital—analogmixedCircuitlayout．Keywords：portableechosounder：CPCIbus：DSParray：highspeedSigna]：AG

7、C哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：日期：年月日哈尔滨工程大学tOi[：论文1．1引言第1章绪论多波束测深系统(又称多波束