一种多用途水声应答器设计

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1、一种多用途水声应答器设计王玉巧1刘军锋2刘晓林2（1黄河科技学院，河南郑州450006；2中船重工昆船设计研究院，云南昆明650236）摘要：介绍一种多用途水声应答器的设计。该水声应答器系统采用双DSP模块协同控制处理的思想，双DSP模块是一块基于ADSP-BF533芯片的M序列码生成板和一块基于TMS320VC5509芯片的信号控制处理板组成，两者之间采用RS232方式通信，整个硬件系统采用低功耗设计，并给出相应的软件流程图；该水声应答器系统配有标准的USB接口，可直接与PC终端的实现数据传输，经南海海上试验证明该系统具有良好的可靠性、实用性、可扩展性和较高的性价比

2、，符合未来水下通信技术发展的方向。关键词：水声应答器；M序列码；DSP信号处理板；低通滤波；中图分类号:TP368　　文献标识码:A文章编号：OneKindOfMultipurposeUnderwaterAcousticResponseDeviceSystemDesignWangYu-qiao1，LiuJun-feng2，LiuXiao-lin2(1.CSICKunmingShipDesignAndResearchInstitute,Kunming650236China;2.HuangheScience&TechnologyCollege，Henan450006Chi

3、na)Abstract：Thispaperdiscussedakindofmultipurposeunderwateracousticresponsedevicesystemdesign,whichadoptednewthoughtofdoubleDSPmodulestocooperateandcontrolsystem'sprocess.DualDSPmodulesarecomposedofapieceoftheADSP-BF533chipsasthecoreintheMseriescodegeneratedboardandapieceoftheTMS320VC55

4、09chipsasthecoreinthesignalprocessingboard,TwopiecesoftheDSPprocessingboardcommunicatedthroughRS232port.Thisentirehardwaresystemusedlowpowerconsumeddesignandgavethecorrespondingsoftwareflowchart,UnderwateracousticresponsedevicesystemequippedwithstandardUSBport,Whichistransmissedofthedat

5、atoPCterminal,TheNanhaiSeatestconformedthattheentiresystemhasfirereliability,real-timenatureandhighcostperformance.UnderwateracousticresponsedeviceMeetthefuturedesigndirectionofunderwatercommunication.Keywords：Underwateracousticresponsedevice；Mseriescode；DSPsignalprocessingboard；LowerPa

6、ssFilter；1引言随着水声通信技术的发展，实现海洋信息观察、海洋资源勘探与开发是当今热点问题[1]，水声应答器主要用于模拟水下目标的目标强度，可用于水下载体的导航和跟踪，帮助钻探船准确寻找井口位置，监控水下施工，传递水下遥测系统各水文参数讯号等[2][4][10]。本文设计的多用途水声应答器除了以上功能外，还可以水下布网，实现远距离通信、用500Hz～1kHz的频率实时监测存储海洋环境噪声和海况信息数据。该数据可以通过系统自带的USB接口导入PC机进行分析。国外的水声应答器比较成熟，多用于通信和定位[3][6]，价格偏高，国内自主研发的产品较少，市场上基本是进口

7、产品[5]。2水声应答器的电路组成及工作原理水声应答器的硬件原理框图如图1所示，主要由DC-DC电源板、发射功放板、接收板、M序列码解调板、DSP信号处理板和声系统等几部分组成。图1水声应答器硬件原理框图Fig.1Thediagramofacousticresponsedevicehardwaresystem接收换能器和发射换能器组成的声系统都是经过轴向密封的水密接口连接到电子仓内，电子仓包含37V电池组、电源板、M序列码解调板、DSP信号处理板、功放发射板和接收板。整个应答器靠电子仓外的硬质泡沫浮在特定的水位。水声应答器入水后，由轴向密封的入水电源