舰载声纳发射机参数测试系统的设计与实现.pdf

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1、第24卷第3期2011年6月中国修船CHINASHIPREPAIRV01．24No．3Jun．20ll舰载声纳发射机参数测试系统的设计与实现盛成明(702厂，上海200434)摘要：文章针对声纳发射机参数传统测试方法存在的缺点，采用人工智能、计算机控制等技术，设计实现了声纳发射机多通道功率、脉冲电压峰峰值、载波频率、调制脉冲宽度和周期等参数的智能化测试。关键词：舰载声纳；发射机；参数测试中图分类号：U673文献标志码：C文章编号：1001—8328(2011)03—0049—02Abstract：Consideroft

2、heshortcomingexistingonthetraditionalsonarsender，thispaperintroducesthede—signofthenewparameter—testingsystemwithartificialintelligenceandcomputercontrolingtechnology，whicha—chievesmuti—channelpower，electricpressureimpulsepeakvalve，carrierfrequencyandintelligenc

3、edtestwiththemodulationoftheimpulsewidthandperiodicalparameter．Keywords：marinemountedsonar；sender；parametertest声纳发射机参数的测试对于主动声纳的维修具有重要的意义，比较传统的方法是用示波器、频率计从每路等效负载上多次取出所需测试的信号，这样对多路发射的系统中方法需要较长时间才能完成测试，不利于应急抢修。针对上述存在的问题，结合声纳发射机的特点，采用人工智能、计算机控制等多项技术，研制发射机参数测试系统是十分必

4、要和急需的。这套系统的研制成功，能为声纳发射机参数测试提供一种便捷的手段，对高等级修理后的声纳发射机参数进行测试评估尤为实用。1设计需求分析根据某型声纳发射机及相应的换能器结构特点，设计了发射等效负载器，主要作为声纳发射机的主动测距发射换能器的等效体，在维护使用时，可等效为声纳36路收发一体负载。在测试时，能从负载上取出所需测试的信号，实现发射机的各通道功率、脉冲电压峰峰值、载波频率、调制脉冲宽度和周期等参数的测试，各种参数采用大屏幕液晶显示。2硬件系统设计硬件由等效负载、开关阵列、测控单元和显示组成。等效负载在装备维

5、护使用时，可等效某型声纳36路收发一体负载。开关阵列组合由单片机控制，可分别选择不同通道进入测量电路。测控单元完成测量数据的采集、处理、计算、判断、存储和显示，其核心部分是测控电路。在硬件选型和设计上，尽量采用成熟的技术，从实用出发。总体框图如图l所示。州耋H蓁H耋H萎P母鳓茬。r-"-_1+15参V图1总体框图声纳发射机脉冲调制信号作为输入信号，加到作者简介：盛成明(1962．)，男，浙江宁波人，高级工程师。硕士，主要研究方向为水声工程。·49·2011年第3期中国修船第24卷测试系统的等效负载上，使得声纳工作正常，

6、信号从负载上取出。由于负载上的信号幅度很大，因此，首先要进行电平变换，电平变换后加入开关阵列组合，开关阵列组合由单片机控制，分别选择不同通道进入测量电路，测量电路有峰值电压采样保持、脉冲整形和测量电路。为保持电路稳定性，电路中采用了光电隔离，由于电压信号变成了脉冲形式，所以，光电隔离不影响脉宽、频率测量精度。设备的控制测量主要由89C52单片机作为控制机，并将测量结果计算、判断、存储和显示。1)电平变换电路。该电路主要完成当某型声纳工作时，对从等效负载上取出的36路脉冲调制信号进行电平变换。36路脉冲调制信号相同，设计

7、中测量电路最大输入电压为10V，由于负载上的信号幅度很大，信号峰值电压最大可达450V，因此，首先对信号进行幅度变换，装备的等效负载为127D,／200w。幅度变换后的信号输出进行信号变换。2)脉冲调制信号峰值电压测量。峰值采样电路输入脉冲调制信号，经分压和半波检波后，送至选用AD582的高精度采样保持电路，比较器由1MQ和100Q电阻引入了少量的正反馈，以防止其输出在临界点的抖动。采样保持电路输出数值为脉冲峰值，输出到v／F模数转换电路，v／F模数转换电路选用LM331精密电压一频率转换器。LM331精密电压一频率转

8、换器输出是频率与所加输入电压严格成正比的一串脉冲。LM331采用新的温度补偿带隙基准电路，能在电源电压低达4．0V的情况下在整个工作温度范围内提供极高精度。内部有精密定时器电路，能达到100kHz转换速度。其输出能驱动3个，r11L负载或者输出高达40V的高电压，同时有V。。的短路保护。3)脉冲频率测量。脉冲频率测量不同于连续波频