ARM和FPGA在水声浮标数据采集存储中的应用

介绍了ARM(advanced RISC machines,英国电子公司)和FPGA(可编程逻辑阵列)在水声浮标(文中简称新型浮标)数据采集存储中的应用。利用FPGA丰富的硬件资源实现新型浮标系统多通道同步采样,并在ARM模块中移植Windows FAT32文件系统,嵌入USB底层驱动,实现采集数据的高速存储。描述了系统设计与实现,并对该数据采集存储系统进行了通道隔离度、动态范围、系统自噪声和功耗等指标测试。实验结果表明,该系统通道隔离度>90d B(参考1V);动态范围≥110d B(参考1V);系统自噪声≤40d B(参考1 n V);系统总功耗为4.2 W。

基于ARM和北斗通讯的水声浮标技术应用研究

水声浮标是进行海洋声学调查的重要设备,传统的浮标采用基于计算机的数据采集方式和短波通信方式,其可靠性较差。文中介绍了基于ARM的数据采集存储系统和北斗通讯方式的浮标工程技术应用设计方案,结合传统浮标系统对比分析了其系统集成的实用性、先进性、适应性,并提出了进一步的改进措施。

ARM的水声浮标嵌入式应用

传统的水声浮标采集到的四通道信号有幅值相位偏差。因此对ARM的水声浮标嵌入式应用进行设计。对浮标标体的运动进行计算,得到适合的标体重量以及重心高度,对标体结构进行设计,在此基础上更换了控制单元的单片机和水听器阵的原材料,优化了信号修正电路,在ARM水声浮标程序设计中,改变了数据采集、传输以及储存方式,完成了ARM的水声浮标嵌入式应用设计。为了验证其工作可靠性,设计了通道信号一致性的测试,结果表明设计的ARM水声浮标四通道收集到的信号叠加在一起之后无明显差异,具有较好的信号一致性。验证了设计的ARM水声浮标嵌入式的有效性。

基于XPE的水声浮标采集系统开发

为了提高水声浮标采集系统的智能性和可操作性,实现基站对浮标的远程桌面控制、采集和通信过程控制,根据采集系统的功能特点,进行了XPE操作系统的组件设计,开发了适用于水声浮标的嵌入式XPE操作系统。采用C++编写了具有数据采集,数据传输和通信,GPS/北斗信号接收,数据压缩和加密等功能的水声浮标采集系统应用软件。通过该软件,船载基站能够遥控浮标使浮标对采集数据、查询浮标状态、回传原始数据等命令相应进行。新开发的水声浮标采集系统,不但能够实现传统浮标数据采集的功能,而且尺寸更小、功耗更低、采集和数据传输更加稳定可靠、功能更加强大,很适合应用于对体积、重量、功耗、通信环境等有特殊要求的水声浮标中。

基于ARM的船舶水声浮标系统嵌入式应用

水上浮标系统在海洋信息观测、水下侦察等领域有重要应用,可以实现水下声波信息的准确采集。为了进一步提高船舶的水声浮标系统性能,提高水声浮标系统的自动化程度和工作可靠性,本研究对水声浮标系统进行基于ARM的嵌入式设计。对水声浮标系统的设计主要包括水声浮标结构设计、信号电路设计和软件程序设计等内容。

基于ARM的船舶水声浮标系统嵌入式应用

本文通过研究发现基于ARM的船舶水声浮标系统嵌入式设计与应用技术能够有效提高水生浮标的信息采集精确度,并降低技术成本。因此,在未来的水生浮标技术研究过程中,我们仍然需要对基于ARM的船舶水声浮标系统进行深度的剖析,从而进一步优化该技术的设计方案,提出精度更高、稳定性更好的水生浮标系统。

无线/水声通信浮标技术研究及其实现

本文研究并设计实现了一种用于浅海水声信道多速率通信的无线/水声通信(racom)浮标,介绍了其水声通信和无线通信技术方案和工程设计与实现。本文设计的浮标综合了水声通信、DSP信号处理和无线电通信等技术,也可以用作水声通信/传感网络中的无线/水声通信(racom)网关节点。海上试验验证了本浮标总体设计方案的可行性。海上试验中,浮标无线通信距离达到15.2 km,误码率不大于10 6;除2 kbps速率外,浮标各种速率的水声通信数据传输误码率都小于1%,最大通信作用距离达到9.6 km;同时,试验也验证了浮标与水下运动平台之间的通信功能。

水声诱饵浮标

本文介绍一种水声诱饵，它是一种浮标状的干扰物，由水听器、浮体及本体组成。当潜艇被水声装置跟踪时，潜艇可发射水声诱饵浮标，以欺骗主动声纳浮标之类的声探装置。水声诱邬浮标通过接收声纳的超声脉冲，并将其变成电信号，经时间延迟，再经放大，转换成超声脉冲发射出击，使声探装置接受的即为欺骗性的回波，从而达到干扰的目的。