多通道水聲信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著海洋事業(yè)和水聲技術(shù)的發(fā)展，水下信號(hào)處理成為海洋探測(cè)、導(dǎo)航定位、水下通信等領(lǐng)域中所必需的技術(shù)手段。而水聲數(shù)據(jù)采集是水聲信號(hào)處理研究不可或缺的組成部分，是進(jìn)行信號(hào)處理的首要前提。一個(gè)性能優(yōu)越、同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在水聲系統(tǒng)中起著越來(lái)越重要的作用，對(duì)水下陣列信號(hào)處理有著顯著的意義和實(shí)用價(jià)值。本文設(shè)計(jì)了一套多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)。
　　硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)包括A/D采集電路設(shè)計(jì)、USB通信控制電路設(shè)計(jì)、

2、FPGA核心控制電路設(shè)計(jì)等。本文選用FPGA作為系統(tǒng)的核心處理器，主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi) A/D采集模塊和USB通信控制模塊的邏輯時(shí)序控制以及對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存和數(shù)字濾波。系統(tǒng)通過(guò)一片16位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS8568實(shí)現(xiàn)4通道數(shù)據(jù)同步采集。采集數(shù)據(jù)以USB數(shù)據(jù)總線的方式上傳到PC機(jī)中，具有傳輸速率快、支持即插即用、方便穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
　　軟件部分可以分為 FPGA邏輯控制程序、USB固件程序和上位機(jī)應(yīng)用程序。選用Verilog HDL語(yǔ)言

3、作為FPGA程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，其中包括A/D數(shù)據(jù)采集模塊邏輯控制、USB從屬FIFO邏輯程序設(shè)計(jì)、內(nèi)部數(shù)據(jù)緩存FIFO設(shè)計(jì)以及數(shù)字濾波器程序設(shè)計(jì)；USB固件程序使USB工作在從屬FIFO下，進(jìn)行16位數(shù)據(jù)異步自動(dòng)傳輸；采用NI-VISA設(shè)計(jì)USB驅(qū)動(dòng)程序具有流程簡(jiǎn)單、周期短的特點(diǎn)；使用LabVEIW軟件開(kāi)發(fā)上位機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的讀取USB上傳數(shù)據(jù)，并可顯示和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　最后在實(shí)驗(yàn)室和水池對(duì)采集系統(tǒng)測(cè)試表明，論文設(shè)計(jì)的多通道數(shù)據(jù)采集