海上试验声学浮标多功能设计-.pdf

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1、总第２４９期舰船电子工程Vol．３５No．３２０１５年第３期ShipElectronicEngineering１２９磁海上试验声学浮标多功能设计１２１丁翠环李孟学韩硕（１．９１３８８部队湛江５２４０２２）（２．９２２１３部队湛江５２４０２２）摘要利用现代电子技术，对试验声学浮标的DSP、FPGA进行重新编程和配置，使其在现场功能可变，使声学浮标由单一功能到可以兼顾多种功能，可以减少浮标数量，放置、使用方便，从总体的角度对浮标的多功能设计技术进行了全面的论述。关键词声学浮标；重编程配置；多功能设计中图分类号TB５２＋９DOI：１０．３

2、９６９／j．issn１６７２‐９７３０．２０１５．０３．０３６NauticalTestingAcousticalBuoyMultifunctionalDesign１２１DINGCuihuanLIMengxueHANShuo（１．No．９１３８８TroopsofPLA，Zhanjiang５２４０２２）（２．No．９２２１３TroopsofPLA，Zhanjiang５２４０２２）AbstractByusingmodernelectronicaltechnology，wecanre‐programandre‐configureDSPand

3、FPGAoftestinga‐cousticalbuoy，sothatitsfunctionistransformableatthescenetorealizesinglefunctiontomultifunctionofacousticalbuoy．Thatcanreduceamountofbouys．Placementandusewillbemoreconvenient．Asawhole，wediscussmultifunctionaldesignofbouyinthepaper．KeyWordsacousticalbuoy，r

4、e‐programandconfigure，multifunctionaldesignClassNumberTB５２＋９撑杆、浮体、水下电子舱和水听器及电缆等构成。１引言其中水下电子舱内设有控制单元、水声信号处理单海上试验专用声学浮标是指布放于海上，具有元、无线通信链模块和DGPS接收机、可充电电池、水声通信、测量、定位等一种或多种功能的浮标体，存储单元等电子设备。天线段部分架设DGPS天由于其在水声测量方面的简便性，在海上试验中得线、无线通信天线和航标灯。浮标结构示意图如图到了广泛的应用。研究浮标多功能设计技术，在不１所示。增加体

5、积的条件下，使其能实现更多的功能，规范２．２浮标的基本功能浮标的设计技术和方法，对提高浮标的可靠性，节浮标的基本功能：１）自身DGPS定位功能；省存放空间、降低经费，意义深远。近几年，随着现２）具有与测量基站无线通信的能力；３）具有对水代电子技术的发展，大规模集成电路、DSP、FPGA下目标水声测量、通信的一种或多种专门的能力。设计技术的应用越来越普遍，可以利用软件动态改２．３声学浮标的信号变部件内部配置进行电路重构以实现系统的各种浮标有无线电数据传输通道和水声测量通道，［１］不同用途，这些技术的应用使海上试验声学浮标主要利用无线电

6、传输实测数据及控制命令，用声传的多功能设计成为可能。感器实测和传递水下数据。水声信号有输入输出两个部分，因测量频率不同还有多个频段，有多路２声学浮标的结构组成及信号分析输入输出的要求。可能有多个模拟输入，如矢量水２．１浮标的总体结构听器有VX、VY两路输入，双水听器时有P１、P２两路试验声学浮标采用积木式结构，由天线段、支声压输入。也可能有数字信号输入，如压力传感磁收稿日期：２０１４年９月１日，修回日期：２０１４年１０月２７日作者简介：丁翠环，女，高级工程师，研究方向：水声测量技术。李孟学，男，工程师，研究方向：水下定位导航技术。韩

7、硕，女，硕士研究生，助理工程师，研究方向：水声测量技术。１３０丁翠环等：海上试验声学浮标多功能设计总第２４９期器、方位仪数据等，数字计简单，配属的单位也不同，这样导致已有拟建的输入可以合成一路传浮标系统很多，形成资源的浪费。在不增加浮标的输。模拟输出一般为一体积下，实现浮标多种用途的途径就是浮标的多功路，但可能有辅助测量能设计。信号，这样就可能为两３．１浮标多功能设计定义路模拟信号。浮标多功能设计是指不改变浮标的总体结构２．４浮标的水声信号和硬件主要配置，通过改变外设配置、内部电路部流程件选择、DSP及软件配置而使浮标实现水声不同频

8、一般浮标水听器接段水声通信、应答、不同类型目标信号测量跟踪等收的声信号首先经前放功能，其不同的功能主要是通过改变水声信号处理接收机预处理。前放与单元的配置而实现。浮标多功能的实现流程如图水听器硫化在一起，有３所示。图１声学浮标一定的放