单片机和数字信号处理器实现的水声应答机

水声应答机是水声定位系统中的关键部件。为提高水声应答机的检测性能和水下待机时间,采用单片机和数字信号处理器双核心嵌入式设计。以MSP430单片机为核心模块化设计值班电路,通过器件选型和电源管理降低功耗,利用VC5509A实现水声测距信号的Notch滤波和瞬时频率方差检测。经试验验证,水声应答机设计功能完备,待机时间长,可靠检测应答控制指令,实现对水声测距信号的快速应答。在8万次应答测距后,待机时间大于50d,满足设计要求。

基于单片机的应答机值更电路设计

水声应答机采用电池供电,长时间工作在水下,需要在可靠应答测距基础上降低功耗。应答机采用值更-检测工作模式并合理分工,以MSP430单片机为基础设计值更电路。值更电路关闭一切不必要的电路,仅检测水上系统的控制指令,并给出回复。经实验验证在8 Ah供电条件下,应答机在满足应答功耗之外待机时间超过30天。值更电路性能稳定,功耗低,满足设计要求。

MSP430单片机在水声应答释放器中的应用

水声应答释放器往往需要采用值更电路提高其待机和工作时间。应用MSP430单片机设计的应答释放器值更电路,采用电源管理、NOTCH滤波等技术手段,功能齐全,功耗低,经使用验证具有超过30天的待机时间。

DSP实现的水声应答机信号处理

利用TMS320VC5509A为核心的DSP处理硬件,通过软件实现自适应Notch滤波和瞬时频率序列方差检测(VIRD)运算,在较低信噪比使用条件下完成对单频测距信号的可靠检测和判定。以此为基础的水声应答机经浅海使用验证,可靠完成应答测距,满足研制要求。

水面舰船航迹测量显示方法

对航迹进行高精度测量和显示是水面舰船抗冲击试验中的重要内容。结合任务需求合理规划航路,利用DGPS和双天线测量系统完成舰船的航向航速和大地坐标精确测量,采用图像和数据综合显示,为试验指挥和结果评定提供依据,满足了任务需求。

基于矢量水听器测向交汇的浮标定位系统设计

矢量水听器同时获取声压和振速信息,通过具有方向性的振速矢量场信息实现对目标定向。以矢量水听器高精度测向为基础,通过多点测向交汇实现对水下噪声源的定位跟踪。本文介绍了定位系统的结构设计,分析其关键技术。该方案经过功能扩展,还可应用于对击水声等瞬态信号的定位。

一种消除测速模糊的梳状谱信号设计方法

相比于传统信号,梳状谱具有更好的混响抑制能力,但其容易产生多普勒测速模糊。为了解决这一问题,设计了一种新的几何梳状谱信号,通过分析测速模糊产生的原因,在传统频点计算方法的基础上,利用在信号频点计算中加入一组抗多普勒频率间隔的方法,以降低频点的重合。仿真分析证明,提出的梳状谱信号设计方法有效的减少了速度搜索时频谱重叠的程度,无论在噪声还是混响限制条件下均可以获得一个明显的输出峰值,避免了测速模糊的问题,可以获得比传统信号更好的检测性能。

利用水声方法实现水下爆炸试验爆源定位

水下爆炸试验中,能否准确地对爆源的定位具有重要意义。论文通过对比分析常见应用于水下爆源定位测量的技术手段,总结其特点及应用条件;同时针对水下爆炸试验,研究利用水声手段进行水下爆炸试验爆源定位的方法,并提出两种不同的水声定位方法并介绍其相关原理。

水下运动目标被动测量数据的实时处理

水下运动目标的被动测量和测量的实时性是水声测量设备的难点所在。设计了一套水下运动目标被动测量数据实时处理系统,它综合利用水声技术、计算机技术、电子技术等手段,采用球面内插法实现对水下运动目标被动测量数据的实时处理,并实时显示水下目标运动轨迹。可应用于不同类型水下目标海上试验的定位跟踪测量,具有良好的通用性和海上适应性,并可推广应用于舰船、潜艇等其它水中运动目标的定位跟踪测量,具有明显的军事、经济效益。

时差法被动测量数据实时处理系统的设计与实现

为实现时差法被动测量数据的实时处理,采用主控计算机和微控制器主从结构及其相关软件功能设计和实现一个实时处理系统。该系统的核心处理软件采用改进的多点球面内插法,结合数据的综合预处理步骤,实现了对高速运动水下目标测量数据的轨迹实时处理与显示。实际使用验证,该系统实时处理结果离散度小、与事后处理结果一致性好、通用性和海上适应性良好,具有明显的军事和经济效益。

水下爆炸试验中的爆源定位方法

水下爆炸试验中,对爆源的定位具有重要意义。本文通过对比分析应用于水下爆源定位测量的各种技术手段,总结其特点和应用条件;针对水下爆炸试验的具体要求,提出适用于悬浮爆源的长基线水声定位测量方法;介绍长基线水声定位的原理,并给出定位计算的爆源坐标显式解。经过对水声定位测量方案的仿真计算和海上试验考核验证,对悬浮爆源的水平定位误差小于2.5m,指标满足水下爆炸试验对爆源定位精度的要求。