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1、各专业完整优秀毕业设计图纸学校代码10699分类号TN911密级学号题目基于CPCI的声纳信号处理机研究作者学科、专业信号与信息处理指导教师申请学位日期2012年3月分类号：TN911学校代号：10699密级：学号：西北工业大学硕士学位论文（学位研究生）题目：基于CPCI的声纳信号处理机研究作者：学科专业：信号与信息处理指导教师：2012年3月ResearchofSonarSignalProcessorBasedonCPCIByDaoluMOUSupervisor:ShenggangYanAttheCollegeofMarineNorthwesternPolytechnica
2、lUniversityMarch,2012摘要本文以声纳信号处理机各种工作模式下的信号采集、处理与记录为应用背景，基于CPCI（CompactPeripheralComponentInterconnect）总线与以太网技术、多DSP技术，FPGA技术，采用相应高性能器件，设计了一种基于CPCI的多DSP声纳信号处理机。研究了声纳信号处理机在各个工作模式下的信号处理方法，以及常用信号处理机的硬件架构，根据相应的系统功能和技术指标要求，选择了相应的器件，最终提出了以双ADSP-TS201作为算法的载体，CycloneIII系列的FPGA和BF527作为控制核心，网口和CPCI作为
3、数据交互渠道的系统整体方案。为增强系统通用性和扩展能力，对系统进行了模块划分，并对各硬件模块进行详细设计，主要包括网口、数字隔离、DAC音频输出、CPCI桥、DSP以及FPGA及其外围电路的设计；分析了系统的功耗要求，提出了电源设计方案；同时，研究了高速数字系统的PCB设计技术，完成了系统的PCB设计。以主被动声纳以及主被动浮标等模式下的声纳信号处理机为应用对象，设计了系统的数据流，完成了FPGA程序的设计，BF527程序以及TS201测试程序的编写，并在此基础上设计了系统软件框架。通过系统软硬件的调试，设计实现了系统在声纳状态和浮标状态下对信号的接收、预处理、发送、数字信号
4、处理等功能，通过应用系统的功能验证，证明了系统设计的正确性和有效性。本文设计的基于CPCI声纳信号处理机系统具有集成度高、技术先进、灵活性通用性强等优点，在实际的工程应用中具有重要意义，技术方案也有巨大的推广价值。关键字：声纳信号处理机CPCI总线以太网W5300FPGA技术ADSP-TS201BlackFin527I西北工业大学硕士学位论文AbstractAbstractWith the signal acquisition,processingandrecordofsonarsignalprocessorundervariousworkmodelsastheapplica
5、tionbackground,anewmulti-DSPsonarsignalprocessor,whichisbasedonCPCIbus,Ethernettechnology,multi-DSPtechnologyandFPGAtechnology,usingrelevanthigh-performancedevices,isdesignedinthisthesis.Inthisthesis,thesignalprocessingmethodsofsonarsignalprocessorundervariousworkmodelsandthecommonlyusedhar
6、dwarearchitectureofsignalprocessorwerediscussed.Accordingtotherelativesystemfunctionandtechnicalperformancerequirements,therelevantdevicesarechosentothefinaldesignofoverallsystem,whichregarddoubleADSP-TS201ascarriersofalgorithmic,CycloneIIIseriesofFPGAandBF527ascontrolcenter,Networkinterfac
7、eandCPCIasinteractivechannelsofdata.Inordertoincreasetheflexibility,adaptabilityandexpansioncapabilityofdesign,thesystemwasdividedintodifferentmoduleswhichareprovidedadetaileddesign.Itmainlyincludesthenetworkinterface,digitalisolation,DACaudiooutput,CPCI
