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水声被动定位系统无线电基站设计

作　者: 邹庆华
导　师: 梁国龙
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 水声被动定位系统数字信号处理器扩频通信现场可编程门阵列全球定位系统
分类号: U666.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

关于高速运动目标水声被动定位技术的研究一直是水声界的热点,通过测量运动目标的航行噪声,水声被动定位系统可以实现对目标的三维定位和跟踪。本被动定位系统主要由两部分组成:浮标分系统和船载分系统。浮标分系统负责水声信号的采集和处理,船载分系统负责目标运动轨迹的解算、显示以及对整个系统的监控。本论文主要从三个方面对船载分系统中无线电基站的设计进行论述:硬件设计、FPGA软件设计和DSP软件设计。硬件系统是以DSP和FPGA为核心的数字通信控制系统,它的外部扩展设备包括扩频通信电台和GPS接收机。FPGA软件主要完成对底层硬件接口逻辑的管理和控制;DSP软件一方面实现了无线电通信协议,另一方面实现了基站与计算机间的数据通信。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-17
  1.1 课题研究背景和意义  9
  1.2 水声定位技术  9-10
  1.3 微波通信技术  10-12
  1.4 现代电子技术  12-15
    1.4.1 数字信号处理器  12-14
    1.4.2 可编程逻辑器件  14-15
  1.5 水声被动定位系统简介  15-16
  1.6 论文工作安排  16-17
第2章船载无线电基站硬件设计  17-35
  2.1 概述  17
  2.2 硬件设计  17-34
    2.2.1 数字信号处理器DSP  17-18
    2.2.2 现场可编程逻辑门阵列FPGA  18-21
    2.2.3 直接序列扩频通信电台  21-30
    2.2.4 全球定位系统GPS接收机  30-31
    2.2.5 电源管理  31-34
  2.3 本章小结  34-35
第3章船载无线电基站FPGA软件设计  35-57
  3.1 概述  35-36
  3.2 设计需求与功能模块划分  36-39
  3.3 FPGA功能模块设计  39-56
    3.3.1 GPS数据发送管理模块  39-40
    3.3.2 GPS数据接收管理模块  40-42
    3.3.3 频率合成器控制接口管理模块  42-45
    3.3.4 基带处理器控制接口管理模块  45-48
    3.3.5 基带处理器发送接口管理模块  48-51
    3.3.6 基带处理器接收接口管理模块  51-53
    3.3.7 UART发送接收管理模块  53
    3.3.8 系统同步管理模块  53-56
  3.4 本章小结  56-57
第4章船载无线电基站DSP软件设计  57-71
  4.1 概述  57-58
  4.2 DSP软件设计  58-70
    4.2.1 数据通信协议  58-59
    4.2.2 GPS数据接收  59-61
    4.2.3 扩频通信电台初始化及数据接收  61-63
    4.2.4 控制命令程序设计  63-70
  4.3 本章小结  70-71
第5章试验结果  71-75
结论  75-76
参考文献  76-79
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  79-80
致谢  80

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