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引言 被動聲源探測定位技術(shù)是一種利用聲學(xué)傳聲器陣列和電子裝置接收運(yùn)動目標(biāo)的輻射噪聲,以確定目標(biāo)所處位置的技術(shù)。 本文正是基于聲探測技術(shù)原理和成熟的微電子技術(shù), 采用ti公司的32位浮點(diǎn)dsp芯片tms320vc33-150來實(shí)現(xiàn)聲源目標(biāo)的探測定位算法，并輔之以adc、cpld、單片機(jī)等器件來實(shí)現(xiàn)聲源信號的采集、系統(tǒng)邏輯控制以及通信功能。對于數(shù)字電路的邏輯控制功能，本文選用了altera公司的cpld芯片epm7128aetc100-10來實(shí)現(xiàn)。該芯片功耗低、資源豐富、內(nèi)部延時固定，有助于時序邏輯電路的設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)主要分為兩部分：聲探測系統(tǒng)數(shù)字電路的硬件實(shí)現(xiàn)和dsp軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)現(xiàn)已完成調(diào)試，運(yùn)行穩(wěn)定，探測效果較好。 系統(tǒng)功能 聲探測系統(tǒng)通過傳聲器陣列獲得聲源目標(biāo)的輻射噪聲信息，通過前端模擬信號處理后，在數(shù)字電路中由dsp進(jìn)行高速的聲探測定位算法處理，并把獲得的聲源方位、速度等信息，發(fā)送給計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行交匯顯示。 聲探測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 在聲探測系統(tǒng)中，數(shù)字電路是最為關(guān)鍵的部分。本文以dsp、cpld和單片機(jī)為核心器件，完成了聲探測系統(tǒng)的數(shù)字電路的硬件設(shè)計(jì)。其數(shù)字電路框圖如圖1所示。 圖1 聲探測系統(tǒng)
用性，大大節(jié)省了開發(fā)成本，并且可以實(shí)現(xiàn)更高的編碼速率。 1 曼徹斯特碼 在曼徹斯特編碼中，每一位的中間有一個跳變，位中間的跳變既作時鐘信號，又作數(shù)據(jù)信號。從高到低跳變表示“0”，從低到高跳變表示“1”。 從曼徹斯特碼的特點(diǎn)可以看出曼徹斯特碼是一種自同步碼，且沒有直流分量，因此抗干擾能力強(qiáng)。但其缺點(diǎn)是編碼后每一個碼元都被調(diào)成2個電平，所以數(shù)據(jù)傳輸速率只有調(diào)制速率的1/2。 2 可編程邏輯器件的選擇 系統(tǒng)中cpld器件選擇altera公司的max7000系列的epm7128aetc100-10。epm7128ae系列cpld具有2 500個可用門，內(nèi)部具有128個宏單元，最多可用i/o引腳100個，時鐘最高可達(dá)192.3 mhz，使用3.3 v電壓供電。 本文的編解碼分別在2個cpld中完成。編碼端的cpld內(nèi)部程序框圖如圖1所示，首先鎖存并行信號，然后根據(jù)編碼時鐘把并行數(shù)據(jù)用移位寄存器進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換，最后曼徹斯特編碼模塊對串行nrz數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼輸出。 解碼端的cpld內(nèi)部程序框圖如圖2所示，首先曼徹斯特解碼模塊把輸入的曼徹斯特碼解碼成nrz碼，并從碼元中提取同步時
引言 被動聲源探測定位技術(shù)是一種利用聲學(xué)傳聲器陣列和電子裝置接收運(yùn)動目標(biāo)的輻射噪聲,以確定目標(biāo)所處位置的技術(shù)。 本文正是基于聲探測技術(shù)原理和成熟的微電子技術(shù), 采用ti公司的32位浮點(diǎn)dsp芯片tms320vc33-150來實(shí)現(xiàn)聲源目標(biāo)的探測定位算法，并輔之以adc、cpld、單片機(jī)等器件來實(shí)現(xiàn)聲源信號的采集、系統(tǒng)邏輯控制以及通信功能。對于數(shù)字電路的邏輯控制功能，本文選用了altera公司的cpld芯片epm7128aetc100-10來實(shí)現(xiàn)。該芯片功耗低、資源豐富、內(nèi)部延時固定，有助于時序邏輯電路的設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)主要分為兩部分：聲探測系統(tǒng)數(shù)字電路的硬件實(shí)現(xiàn)和dsp軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)現(xiàn)已完成調(diào)試，運(yùn)行穩(wěn)定，探測效果較好。 系統(tǒng)功能 聲探測系統(tǒng)通過傳聲器陣列獲得聲源目標(biāo)的輻射噪聲信息，通過前端模擬信號處理后，在數(shù)字電路中由dsp進(jìn)行高速的聲探測定位算法處理，并把獲得的聲源方位、速度等信息，發(fā)送給計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行交匯顯示。 聲探測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 在聲探測系統(tǒng)中，數(shù)字電路是最為關(guān)鍵的部分。本文以dsp、cpld和單片機(jī)為核心器件，完成了聲探測系統(tǒng)的數(shù)字電路的硬件設(shè)計(jì)。其數(shù)字電路框圖如圖1所示。 圖1
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