本科论文_于福建

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哈尔滨工程大学本科生毕业论文基于DSP的水声应答系统数字平台的设计与实现院 系):信息与通信工程学院专 业:电子信息工程学 号:2008105117学生姓名:于福建指导教师:田园教授2012年6月 随着水声技术的深入发展,作为一种不可缺少的实验设备,水声应答器得到了广泛 的应用。水声应答器主要用于实验冃的,既可作为普通信号源,又可作为应答设备使用, 可实现对待测设备的测试与校准。随着数字信号处理技术的飞速发展,针对数字信号处 理的专用处理器也在稳步更新,特别是在实时处理功能上提髙显著。釆用低功耗高性能 的DSP芯片,可以从木质上提高水声应答器的处理能力,同时|也|能相对降低成木。本论文的主要工作是:根据系统的技术指标,完成水下应答器数字系统锁件平台的搭建和软件调试。硬件方面,系统以数字信号处理模块为核心,辅以语音编解码模块、片夕卜SDRAM等。其中,专用处理器采用TI5000系列DSP——TMS20VC5509A。 m 另外,本文从pcb制板的角度论述了 系统设计时■遵循的原则。软件方仏 主要实现同脉冲信号的采样、信号前沿的检测 —|信号频率的测量。系统可通过软件的设定以适应不同信号的应答。本系统作为水声应答器的核心部分,■后续制作完善的水声应答器系统提供了坚实 的基础。关键词:水下应答器:数字信号处理;TMS320VC5509A;印刷电路板;ABSTRACTWith the thorough development of underwater acoustic technique, the acoustic transponder has got widespread application as an indispensable experimental equipment. The acoustic transponder is mainly used in acoustic experiments to test and calibrate the experimental equipment. With the rapid development of digital signal processing technology, the dedicated processor for digital signal processing is steadily updated especially in real-time processing. By using low-power high-performance DSP chip, we can essentially improve the handling capacity of the underwater acoustic transponders at lower costs.The main work of this thesis is to complete the structures of the underwater transponder digital systems, hardware platforms and software debugging, according to the technical specifications of the system. The hardware has the digital signal processing module as the core, supplemented by the voice codec module and off-chip SDRAM. The dedicated processor we use is TFs 5000 series DSP - TMS320VC5509A. The hardware realizes the analog signal acquisition, signal processing and signal transmission function. In addition, this paper discusses the design principles from the point of view of the PCB system board. The software mainly consists of the sampling of pulse signal, the detection of signal forefront and the measurement of signal frequency. The system can be set to adapt to different signal response by software.As a core part of the underwater acoustic transponder, the system provides a solid foundation to produce the complete water acoustic transponder system.Keywords: underwater transponder; digital signal processing; TMS320VC5509A;PCB;第1章绪论 11」立题背景及意义 11.2应答器数字系统硬件平台简介 11.3应答器数字系统硬件平台的主要技术指标 21.4 论文主耍研究内容 2第2章 应答器数字系统的硬件设计原理与组成 32.1硬件平台简述 32.2 DSP最小系统 32.2.1 供电电路 32.2.2 时钟振荡电路 42.2.3 复位电路 52.3 AD及DA模块 52.3.1 TLV320AIC23B 简介 52.3.2 TLV320AIC23B 外围电路 52.4 SDARM及并行Flash外围电路 82.4.1 SDRAM 82.4.2 并行FLASH外围电路 92.5 串口模块电路 112.5.1方案对比分析 112.6 PCB的绘制与电路板的焊接 122.7 木章小结 14第3章 应答器数字处理系统中的软件设计 153」数字处理系统中的DSP软件设计概述 153.2 DSP的系统初始化 153.2.1 多通道缓冲串口初始化 153.2.2 DMA 初始化 163.2.3 通过IIC对TLV320AIC23B进行初始化 173.3应答工作状态软件设计 19331信号检测软件设计 203.3.2 检测信号的频率 233.3.3记录和发射信号 243.4 DSP bootloader 程序设计 253.4.1 Bootloader 模式 253.4.2生成导引表 273.5 本章小结 28第4章 应答器数字处理系统的测试与分析 294.1 测试简介 294.2信号类型介绍
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