水下定位测距系统接收处理平台设计与实现

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1、分类号：密级：ＵＤＣ：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）水下定位测距系统接收处理平台设计与实现硕士研究生：姜海洋指导教师：周天教授企业导师：鲁东高级工程师学科、专业：电子与通信工程论文主审人：李胜全教授哈尔滨工程大学２０１８年６月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文水下定位测距系统接收处理平台设计与实现硕士研究生：姜海洋指导教师：周天教授学位级别：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05月25日论文答辩日期：2018年06月05日学位授予单位：

2、哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster(MasterofEngineering)TheDesignandImplementionofReceivingandProcessingPlatformforUnderwaterPositioningandDistanceMeasuringSystemCandidate:JiangHaiyangSupervisor:Professor.ZhouTianAcademicDegreeAppliedfor:

3、MasterofEngineeringSpecialty:ElectronicsandCommunicationEngineeringDateofSubmission:May.25th,2018DateofOralExamination:June.05th,2018University:HarbinEngineeringUniversity√水下定位测距系统接收处理平台设计与实现摘要水下定位测距系统在海洋工程领域的应用需求广泛。本文研究了一种与卫星定位系统(GPS)相结合的组合定位系统，本系统灵活性强且性价比高，具有重要的应用价值和发展前景。浮标接

4、收处理平台作为水下定位测距系统的重要组成部分，其对水下目标信号的接收处理性能直接影响整个水下定位测距系统的功能和精度。一个好的浮标接收处理平台要在符合系统设计指标的基础上尽可能做到低噪声、低功耗，同时具备良好的信号处理能力。本文主要研究该系统中浮标接收处理平台的的设计与实现。首先，本文根据浮标接收处理平台预期实现的功能，设计了接收处理平台的结构组成，并根据设计指标计算确定了本平台的各项技术参数。包括模拟电路设计指标、数字处理芯片、A/D、D/A芯片设计指标、电源、GPS、无线电模块的选择指标。同时，本文针对合作信标信号特点设计了浮标接收处理平台的数

5、字处理流程，分析了该处理方法的优点，并使用Matlab软件对其进行了仿真分析，证明了该处理方法的可行性。然后，本文根据模拟电路的参数指标，将平台电路分为以下部分进行设计：可控增益放大电路、带通滤波电路、固定增益放大电路、模拟/数字电源电路、A/D和D/A转换电路、外设接口电路。每部分电路均从器件选型、参数计算、电路连接、软件仿真等方面进行了说明分析，同时进行了PCB的结构设计，设计过程充分考虑了低噪声、低功耗的要求。最后，本文对所设计的接收处理平台进行了PCB实现。对焊接完成的PCB进行调试，结果表明，平台满足设计指标，具有低功耗特性和良好的滤波降

6、噪能力；在CCS中对DSP算法进行测试，测试结果表明，本文设计的处理算法可以实现良好的数字处理功能，具有较高的时延和频率估计精度。关键词：定位测距浮标；模拟接收电路；数字信号处理；时延估计水下定位测距系统接收处理平台设计与实现ABSTRACTUnderwaterpositioninganddistancemeasuringsystemiswidelyusedinoceanengineering.Thispaperstudiesacombinedpositioningsystemcombinedwithsatellitepositioningsyst

7、em(GPS),whichhasstrongflexibilityandhighcostperformance,andhasimportantapplicationvalueanddevelopmentprospect.Buoyreceivingandprocessingplatformisanimportantpartofunderwaterpositioninganddistancemeasuringsystem.Theperformanceoftheplatformdirectlyaffectsthefunctionandaccuracyof

8、thewholesystem.Agoodbuoyreceivingandprocessingplatformshouldb