水声被动定位系统无线电基站设计

论文摘要

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。

论文目录

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