基于NI cRIO的水声定位浮标应用模块设计

《基于NI cRIO的水声定位浮标应用模块设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于NIcRIO的水声定位浮标应用模块设计硕士研究生：丁帅指导教师：王逸林教授学科、专业：水声工程论文主审人：王燕教授哈尔滨工程大学2018年1月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于NIcRIO的水声定位浮标应用模块设计硕士研究生：丁帅指导教师：王逸林教授学位级别：工学硕士学科、专业：水声工程所在单位：水声工程学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngTheDesign

2、ofUnderwaterPositioningBuoy’sApplicationModuleBasedonNIcRIOCandidate:DingShuaiSupervisor:Prof.WangYilinAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:UnderwaterAcousticalEngineeringDateofSubmission:Jan.4,2018DateofOralExamination:Mar.10,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程

3、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、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经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学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔

4、滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要水声定位系统利用水下目标发出的信号完成对水下目标运动轨迹的测量与显示。水声定位浮标是定位系统的重要组成部分，主要实现对原始信号的采集、存储以及声学信号处理，并通过无线电与

5、显控计算机进行通信与数据传输。本文针对浮标定位系统对系统定位数据采集与水声数据处理的需求，设计了一套以CompactRIO平台为核心，进行GPS数据采集，方位姿态数据采集以及水声信号数据滤波处理的软硬件平台，并进行了性能测试。本设计通过使用CompactRIO平台配合三种自制C模块（NI公司对用户自我设计的模块的统一称谓）的方式实现。CompactRIO平台的可靠性可以保证数据传输和存储的稳定性，自制C模块提高了系统设计的灵活性和实用性，满足了定位系统多个功能实现的需求。GPS数据采集模块以Spartan-3ANFPGA芯片为核心，配合u-blox-M8N芯片，实现了GPS定

6、位信息采集的功能和与CompactRIO平台进行同步的功能。方位姿态数据采集模块以TCM芯片为核心，实现了方位姿态信息采集的功能。水声数据处理模块以Spartan-6FPGA芯片与TMS320C6748FDSP芯片为核心，实现水声信号的传输与初步滤波处理功能。CompactRIO平台的型号选择使用NICompactRIO9030。首先完成了自制C模块的驱动设计，使CompactRIO平台能够识别自制的C模块，并且能够进行数字IO通信。CompactRIO平台包含FPGA和Real-Time两部分，在FPGA中完成了接口逻辑设计，实现了平台与C模块的数据交互，并将采集的数据传给

7、Real-Time，并在Real-Time端实现数据传输和解析的功能。最后对本论文所完成的自我设计的浮标定位系统CompactRIO平台以及自制C模块经历了实验室联调与湖上试验，试验结果表明浮标能够很好的实现GPS数据的采集、方位姿态数据的采集，水声信号的传输与滤波处理，其结果证明了本论文所完成内容的可行性和实用性。关键词：浮标定位；CompactRIO；数据采集；数据处理ABSTRACTTheunderwateracousticpositioningsystemusesthesignalfromthe