舰船声特征模拟器的电子平台设计与实现

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）舰船声特征模拟器的电子平台设计与实现硕士研究生：宫平指导教师：生雪莉教授企业导师：沈文斌高级工程师学科、专业：电子与通信工程论文主审人：卞红雨教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）舰船声特征模拟器的电子平台设计与实现硕士研究生：宫平指导教师：生雪莉教授企业导师：沈文斌高级工程师学位级别：工程硕士学科、专业：电子与通信工程所在单位：水声工程学院论文提交日期：2018年1月4日论文答辩日期：2018年3月10日学位授予单位：哈尔滨工程大学Classif

2、iedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngDesignandImplementationofElectronicPlatformforShipAcousticSimulatorCandidate:PingGongSupervisor:Prof.XueliShengSeniorEngineer:WenbinShenAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ElectronicandCommunicationEngineeringDateo

3、fSubmission:January2018DateofOralExamination:March2018University:HarbinEngineeringUniversity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

4、：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

5、部门进行保存、汇编等。作者(签字)：导师(签字)：日期：年月日年月日摘要随着水下声信号处理技术的日益发展，水下声诱饵、水下声特征模拟器的诱骗模拟性能逐渐提高，使得现阶段智能鱼雷无法对目标实现有效的跟踪定位。为提高智能鱼雷的检测与识别能力，为增强以信息化作战为主体的未来海战场的攻防能力，本文设计了一套智能舰船声模拟装备，搭载TI公司的八核TMS320C6678处理器，实现主被动工作模式下的联合模拟。被动模式下，可多种方式、多亮点地模拟舰船辐射噪声；主动模式下，通过模拟主动侦察过程中目标回波在不同探测角度下强度与尺度的差异，为智能声探测系统以及分布式水下协

6、同探测系统提供多视角下目标特征提取与智能融合的声模拟输入，提高安静型潜艇和水下武器的探测能力和识别能力。本文所设计的智能声特征模拟器具备鱼雷自导信号的回波在不同视角下的强度、空间尺度模拟功能以及舰船自噪声模拟功能，具体的功能及参数可由上位机统一控制。当智能鱼雷工作在主动模式下时，本智能声特征模拟系统可以选择存储转发工作模式或固定应答回波工作模式；当智能鱼雷工作于被动模式下时，可以根据所设参数模拟本舰船航行自噪声的时频特性或直接发射所录取的本舰船自噪声。为保证声特征模拟器多路信号回波的准确性与实时性要求，需选用具有强大运算能力的处理芯片作为系统信号处理的

7、核心。本模拟器系统采用DSP+FPGA实时信号处理机结构，搭载Xilinx公司的XC7K325TFPGA作为系统总线集成控制器，搭载TI公司的八核TMS320C6678处理器作为系统的处理核心。该处理器集成了8个具有高性能的定/浮点运算功能的CPU内核，其中每个内核的最高频率为1.25GHz，定点性能高达40GMAC，浮点性能高达20GFLOP。本声特征模拟器采用多通道信号并行处理的方式，充分发挥TMS320C6678处理器多核之性能，多路信号参数准确、实时估计，实现主被动工作模式下舰船声特征的多角度、多亮点的实时模拟。多核协同方面，采用Enea公司针

8、对DSP优化的实时操作系统——OSE作为系统的运行框架。OSE提供LINX进程间通信服务，使多