长基线水声定位系统dsp平台的设计与实现

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1、-^j)!v/UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目长基线水声定位系统DSP平台的设计与实现专业学位类别___________工程硕士_____________学号201050202001____________作者姓名陈波指导教师李会勇教授分类号__________________________________密级UDC注1学位论文长基线水声定位系统

2、DSP平台的设计与实现陈波指导教师李会勇教授电子科技大学成都段文海研究员七五〇试验场昆明申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工裎提交论文日期2015年3月论文答辩日期2015年5月学位授予单位和日期电子科技大学[上年t月日答辩委员会主席评阅人_______注1:注明《国际十进分类法UDC》的类号独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得电子

3、科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：?,宁,H_______曰期:“J日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）DESIGNANDR

4、EALIZATIONOFDSPPLATFORMBASEDONLBLUNDERWATERACOUSTICPOSITIONINGSYSTEMAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMasterofEngineeringMajor:Author:ChenBoAdvisor:LiHuiYongSchool:SchoolofElecrtonicEngineering摘要摘要水声定位技术广泛应用于军事和民用的各个领

5、域，为海洋的开发和利用提供精确的空间位置和技术支持，是海洋科学技术的重要组成部分，随着国家对海洋开发和海防建设的高度重视和巨大投入、声学定位与导航技术迎来了新的挑战和发展机遇，不断地推动着海洋科学技术的发展和进步。本课题来源于某基础科研项目，项目研究将突破试验资源集成所需的多种试验与测试关键技术，进一步提高水下综合试验、测试、评估的能力。本课题的主要内容是长基线定位系统数字信号处理平台的设计与实现，旨在为长基线定位信号处理算法实现提供一个良好的平台。长基线水声定位系统是通过水声定位技术的使用来实现水下合作目

6、标的跟踪、定位和数据传输。本文的主要工作是研制出符合系统技术指标需求的数字信号处理平台，以满足长基线水声定位系统的需要，本文主要包括四个内容：时延估计技术分析、数字信号处理平台的硬件设计和接口电路调试；DSP软件的设计与实施；系统调试以及湖上试验。论文首先对水声定位系统和实时信号处理进行了概述，接着对长基线水声定位原理与几种时延估计技术进行了对比研究，分析了几种主要的定位方式及解算方法。在分析了设计需求的基础上提出了系统的总体设计思想，确定了长基线水声定位系统DSP平台的设计方案。数字信号处理平台的设计上，

7、平台的数据处理中心是两片浮点DSP处理器ADSP-TS201S，用一片FPGA主持逻辑控制，FPGA有非常丰富的I／O资源，连接和控制非常灵活，方便相关软件的随时升级和更改，用通用异步接收发射芯片MAX3491实现DSP与PC机的通信，利用并行接口模式的模数转换器完成信号采样。本文比较详细的介绍了数字信号处理平台接口电路的设计和功能。DSP软件采用C语言编写，在该硬件平台上实现了数据采集、信号实时检测、数据存储、时延估计等功能。最后，系统进行了水池实验和抚仙湖湖上定位试验，验证了定位算法的可行性，同时考核了

8、系统软硬件的稳定性和可靠性。关键词：长基线，DSP平台，时延估计IABSTRACTABSTRACTUnderwateracousticpositioningtechniquehasbeenwidelyusedinvariousfieldsbothofmilitaryandcommereialprojects.Itcanprovideaccurateobject’spositioninformationforthe