基于双cpu的软件无线电水声引信接收平台研究#new

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1、维普资讯http://www.cqvip.comV01．27No．4第27卷第4期探测与控制学报0ct．2o052005年l0月Journ~ofDetection&Control基于双CPU的软件无线电水声引信接收平台研究王海燕，李长柏，张健，潘地宏(西北工业大学航海学院，陕西西安710072)摘要：基于软件无线电设计思想，提出了采用TMS320VC5409芯片和单片机相结合的双CPU水声引信共享软硬件技术方案，设计并实现了硬件平台，编制了部分软件模块，正确分析了实测的目标信号，验证了硬件平台方案的可行性。该方案简单可靠，实用性强。关键词：软件无线电；声引信；接收平台；AGC；DSP

2、中图分类号：TJ43；TN911．7文献标识码：A文章编号：1008-1194(2005)04-0044-03StudyonReceivingPlatformofUnderwaterSoftwareRadioAcousticFuzeSystemBasedonDual——CPUWANGHai—yan，LIChang—bai，ZHANGJian，PANDi—hong(CollegeofMarineofNo~hwesternPolytechnicalUniversity，Xian710072，China)Abstract．Basedonsoftwareradioconception，ate

3、chniqueschemeofsoftwareandhardwarecommunioninacousticfuzewhichadoptsTM$320VC5409andaMCUiSpresented．Alongwiththehardwaresystemdesignedandrealized，somesoftwaremodulesarecompleted．Thereal—timemeasuredsignaloftargetisanalyzedaccurately，andthefeasibilityoftheschemeofthehardwareisproved．Theschemehash

4、ighre—liability，ispracticableandiseasytouse．Keywords：softwareradio；acousticfuze；receivingplatform；AGC；DSP仅可以节省大量硬件投资，而且可以大大缩短新产品0引言的研制周期。国内外现代水中兵器的声引信系统接收平台主1建立基于软件无线电的声引信系统要完成对目标的探测、识别、定位等功能。随着作战的模型目标、作战环境和武器装备条件的变化，声引信又面临着新的困难：由于现代水中目标的降噪，水中兵器1．1声引信系统的结构设计作用距离增大等，使得探测到的信号严重减弱。为图1给出了基于软件无线电的水中

5、兵器引信系了解决这种新困难，本文基于软件无线电的设计思统共享软、硬件的技术方案简化结构框图。想J，构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将信号能量的动态调整、工作频段选择、调制解调类型、水声编码加密模式、通信协议等用软件来霪(阵)一I出I完成。这样，实现不同水中兵器的声引信功能只需在图l软件无线电的声引线系统简化结构框图通用平台上升级、重配置应用软件模块。这种设计不收稿日期：2004-07-23基金项目：国防重点预研项目资助(41305020403)作者简介：王海燕(1965一)，山东单县人，博士，教授，主要研究方向：检测技术与自动化装置，主要从事信号探测、信号处理、目标

6、识别、DSP等方面的研究。维普资讯http://www.cqvip.com王海燕等：基于双CPU的软件无线电水声引信接收平台研究45换能器(阵)的作用类似于天线，将接收到的水声信号转变为一路或多路电信号。多通道接收机是对输入的信号进行放大、滤波和增益控制，以便于后级处理。其关键技术有以下两点：第一，基于水中目标声场和水声通信的特点，设计宽带滤波器的频段为100Hz一12kHzJ。第二，设计自动增益控制，并使系统输入信号大动态范图3多通道接收机原理框图围，且使输出信号平稳。宽带A／D的采样率为40kHz时即可满足后续数字信号处理的要求，并可选择功耗很低的芯片工作。数字信号处理平台是整个

7、系统的核心。要求DSP速度高，实时性强，能够满足大运算量的需求，同时要求功耗尽可能低。通过加载不同功能的软件模块以实现声引信的不同功能。图4滤波器幅频响应曲线软件模块【目标特征提取目标探测目标识别定位遥控由于100Hz以下的海洋噪声干扰非常严重，研L十十十一究的信息最高频率低于12kHz，故设计了100Hz～数字信号处理12kHz的带通滤波器，其幅频响应曲线示于图4。数字滤波、多抽样率、谱分析对各个频段信息的研究可由DSP平台中数字滤波器软件模块选频实现。