投棄式海流剖面測量系統(tǒng)研究.pdf

1、投棄式海流剖面測量儀(XCP)是一次性使用的海流剖面觀測儀器，主要用來測量海水溫度、水流速度和水流方向。該類儀器為海洋調(diào)查、科學(xué)研究、軍事應(yīng)用提供了先進的測量手段。由于國外一些國家對我國實行XCP 技術(shù)封鎖，我國目前無法通過正常渠道采購到XCP 設(shè)備，為了開發(fā)我國投棄式測量設(shè)備并達到國際水平，在國家“863”計劃項目專項資助下，國家海洋技術(shù)中心開始了對XCP系統(tǒng)大型科研項目的研究，本研究課題是該項目的一部分。
　　 論文主要完成

2、了水下數(shù)據(jù)采集與調(diào)頻驅(qū)動部分，水上接收放大濾波與數(shù)字化處理部分和無線數(shù)據(jù)傳輸與硬件接口部分的設(shè)計。首先，根據(jù)XCP的測量原理和信號特征制定了設(shè)計路線，針對傳輸信道復(fù)雜多變的衰減和低頻窄帶的響應(yīng)特性，將水下三路模擬信號壓頻轉(zhuǎn)換后變?yōu)檎{(diào)頻信號，為了提高頻帶利用率，采用頻分復(fù)用方式進行水下有線傳輸。隨后，接收設(shè)備將水下上傳的三路微弱、失真信號均衡放大、濾波分離、數(shù)字化處理、鑒頻解調(diào)，由于水上接收的信號受到嚴重的幅度衰落、相位延遲和頻率失真，所

3、以在信號分離部分采用了自適應(yīng)放大和有源濾波分離技術(shù)盡量降低噪聲，為實現(xiàn)測量精度并線性解調(diào)，采取鎖相倍頻技術(shù)和數(shù)字脈沖計數(shù)鑒頻解調(diào)方法，提高了鑒頻靈敏度和鑒頻解調(diào)的抗干擾性能。
　　 最后計數(shù)結(jié)果經(jīng)微處理器采集并處理后采用串行通信方式進行無線傳輸，并將解調(diào)后的信號通過RS-232 口串行傳輸?shù)缴衔粰C。其中，為降低系統(tǒng)復(fù)雜度并提高系統(tǒng)穩(wěn)定性能，采用現(xiàn)場可編程邏輯門陣列FPGA 對計數(shù)鑒頻和微處理器采集的硬件電路進行設(shè)計。