探析143声纳目标模拟系统研制

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1、西安工业学院硕士学位论文143声纳目标模拟系统研制姓名：林雁申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：齐华2003.3.1摘要143声纳目标模拟系统研制学科：控制理论与控制上程研究生签字：#乖艚蛳辩。庐彳声纳目标模拟系统是声纳的重要测试设备，亦是一个计算机仿真系统。它的基本功能是模拟生成声纳探头水听器阵列接收的目标回波、辅助传感器组信息及海洋噪声等信号，并向声纳系统提供这些信号作声纳功能检查或性能测试之用。，／该模拟系统在声纳的研制、生产、使用维护和人员培训等方面具有广泛用途，这0．也是本论文研究的意义所在。■————”一’；》本文首先介概述了声纳目标模拟系统的理论基础及定义，并

2、给出了143声纳目标模拟系统的性能指标，然后叙述了目标模拟系统的设计思想。论文着重讨论了用于计算机数据传输的PCI卡的硬件及其驱动程序设计，以及基于VC的用户程序设计和编程。论文最后介绍了模拟系统软硬件调试的一些情况。通过与声纳系统的联接调试，本次设计的声纳目标模拟系统已经初步达到了系统的设计要求。关键词：皂塾，目标模拟系统，PcI总线，$5933，复杂可编程逻辑器件Designeof143SonarObjectiveEmulatorDiscipline：controltheoryandprojectofcontrollingStudentSignature：么，．^Supervis。rS

3、ignature：咖‘比饥ABS’l’RACrl’Asa。omputeremulationsystem，Sonarobjectiveemulatorisoneoftheimponanttest。qmpm。“‘8of50“8‘8Y8‘。m·Itisoftenusedtoemulateallkindsofobjectiveechosignal．objectiveradiationofsonarhydrophonearrayandaccessorysensorarraysignal．Atthesametime．itcanprovidesimulatedsignalstosonarsystemfo

4、rfunctioncheckandcapabilitytest．Thiskindofobjeetiveemulatoriswidelyusedinsonarsystemresearch，production，mutinemaintenance．personneltrainandsoonThe曲esisfirstlyintroducetheobjectiveemulator’sworkschematicandtheworkDrocess．Thenthedesignrequirementofobjectiveemulatorarepresented．Finallythehardwareand5

5、0ftwareortheemulatorisgiven．ThethesisfocusesonhardwaredesignofPCIdeviceanditsvirtuald’i”er,thepaperalsostudytheVisualc++SOftWareprogrammingofobjectiveemuIatoLInthelastofthesis，somecasesofsystemdebugisintroduced．Th。resultsofexperimentsshowthatsonarobjectiveemulatorhasmetthesystem'srequirement．Keywo

6、rds：Sonar，Objectiveemulator，PCIBus，$5933，cPLD绪论第一章1．1应用背景为了引入目标模拟系统的概念，必须先了解声纳的实际应用情况。新型声纳在投入使用之前包括在研制和验收阶段，都必须在实验室(消声水池)或者在湖泊甚至海上完成一系列的系统功能调试及其参数测定：在声纳使用期内，需要定期对声纳进行维护测试。进入声纳系统等待处理的信号有来自声基阵的多个水听器通道的声信号(回波、海洋噪声、混响、目标辐射噪声、PINGER信号等1和来自传感器组的罗盘、温度、深度、倾斜、漏水等信号。除此之外，还要考虑目标特性、海洋特性、声基阵特性、声纳信号特性，因此声纳所要处理的

7、实际信号是非常复杂的，而要现场实施这样的测量其代价是相当大的。为解决上述难题，人们开始把计算机引入到该领域中。利用计算机仿真方法来实现声纳功能'狈4试和参数测量的工作。由计算机仿真系统生成的信号不仅包括基阵接收的声信号(回波、目标辐射噪声、PINGER信号、混响、海洋噪声】和传感器生成的信号(罗盘、温度、深度、倾斜、漏水等信号)，而且信号的格式应与实际声纳系统要求一致，此外该仿真系统在一定程度上还必须反映出声纳DOME、