多波束參量陣淺地層剖面儀測(cè)深分機(jī)接收與采集電路設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)代海洋開(kāi)發(fā)需求的提高促進(jìn)了海洋工程領(lǐng)域?qū)\地層剖面儀性能要求的提升。隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)基于參量陣技術(shù)的淺地層剖面儀的研究不斷深入，能夠克服傳統(tǒng)的線性調(diào)頻淺地層剖面儀功能不足的參量陣淺地層剖面儀已成為海底底質(zhì)探測(cè)儀器的發(fā)展方向。本論文以國(guó)家科技部項(xiàng)目“基于參量陣的多波束海底地形地貌及淺地層剖面信息一體化探測(cè)系統(tǒng)”為研究背景，對(duì)系統(tǒng)中的多波束海底地形地貌探測(cè)分機(jī)(簡(jiǎn)稱：測(cè)深分機(jī))接收與采集電路進(jìn)行了深入研究和具體實(shí)現(xiàn)，主要研究?jī)?nèi)容包.括以下幾方

2、面：
　　 論文通過(guò)對(duì)多波束參量陣淺地層剖面儀相關(guān)技術(shù)和系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究情況的分析，根據(jù)“基于參量陣的多波束海底地形地貌及淺地層剖面信息一體化探測(cè)系統(tǒng)”項(xiàng)目具體技術(shù)指標(biāo)要求，提出了本多波束參量陣淺地層剖面儀測(cè)深分機(jī)接收與采集電路的方案。
　　 根據(jù)接收機(jī)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，論文研究了多通道接收機(jī)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，根據(jù)多通道接收機(jī)每個(gè)通道的電路形式都相同的特點(diǎn)，本文將接收機(jī)分為接收母板和單通道的接收小模塊來(lái)分別設(shè)計(jì)，其中接收小模塊能夠?qū)?/p>

3、接收信號(hào)進(jìn)行放大、濾波以及可變?cè)鲆婵刂?；通過(guò)比較，選擇了帶通濾波器的類型和電路形式，利用電路仿真軟件對(duì)其特性進(jìn)行仿真驗(yàn)證；研究了多通道間一致性改善方法并用于接收機(jī)電路設(shè)計(jì)；還對(duì)多通道接收機(jī)電路進(jìn)行了調(diào)試并對(duì)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試。
　　 根據(jù)數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì)方案，論文進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集電路的軟、硬件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，硬件功能模塊主要包括FPGA控制電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路(產(chǎn)生增益控制信號(hào))和HOTLink數(shù)據(jù)傳輸電路等；軟件部分的

4、主要工作是在QuartusⅡ和Modelsim軟件環(huán)境下進(jìn)行了采集電路各功能模塊的控制邏輯設(shè)計(jì)，以及針對(duì)采集的原始數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行了正交變換和降采樣等信號(hào)預(yù)處理運(yùn)算；并對(duì)軟、硬件進(jìn)行了聯(lián)調(diào)，對(duì)其正確性和穩(wěn)定性進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證。
　　 本論文的成果參與了多波束參量陣淺地層剖面儀系統(tǒng)的整機(jī)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)調(diào)，以及水池和海上的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)證明多波束參量陣淺地層剖面儀方案設(shè)計(jì)正確、指標(biāo)合理，本論文設(shè)計(jì)的測(cè)深分機(jī)接收與采集電路工作狀態(tài)穩(wěn)定，各