长时间海底声音采集技术研究

发布时间：2023-06-04 01:03

　　随着海洋技术的快速发展,人们对海洋噪声的探索也越来越深入。研究海洋噪声对了解各种海洋生物、水声设备的设计和使用以及水雷、鱼雷等水中兵器的改进和减小舰艇的噪声都是必不可少的。所以研究海洋噪声有着重大的意义和良好的发展前景。 本课题主要任务是在频率20Hz～20kHz带宽内,根据该噪声的特点和海洋环境的特点,开发设计了长时间海底声音采集存储仪,实现了长时间海底声音采集存储。并进行了三个月的海上试验,通过数据回放和处理,取得了良好的试验效果。 本文主要完成以下几个方面的工作: 1、在分析系统设计要求后,根据系统低功耗、电源管理、海量数据存储、数据快速回放和工作水深等特殊要求,提出了总体设计方案,进行了电路控制设计、软件控制设计和机械结构设计。 2、根据海量数据存储、低功耗、小体积的特殊要求,设计了由32片2GB的工业级FLASH芯片组成的存储单元。总容量64GB。按照64个目录组织,实现了海量数据存储、低功耗、小体积的要求。 3、根据系统低功耗的特殊要求,采用了多种降低系统功耗的方法,满足系统低功耗的要求。 4、根据系统数据快速回放的要求,进行了USB传输单元硬件和软件的设计。 5、完成了水...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 本课题背景及意义
    1.2 长时间海底声音采集技术概述
    1.3 论文的主要工作
第二章 基本原理与总体方案设计
    2.1 海洋声音特性分析
    2.2 声音信号滤波技术原理
    2.3 长时间海底声音采集系统总体设计
        2.3.1 电路控制设计
        2.3.2 软件控制设计
        2.3.3 机械结构设计
第三章 系统硬件研究与设计
    3.1 电路整体方案设计
    3.2 电源模块设计
    3.3 逻辑控制单元设计
        3.3.1 时间系统单元设计
        3.3.2 各模块控制逻辑的实现
    3.4 声音信号数据采集模块
        3.4.1 放大滤波单元设计
        3.4.2 ADC单元电路设计
    3.5 数据存储单元设计
        3.5.1 FLASH的选择
        3.5.2 存储结构
        3.5.3 系统存储方案
        3.5.4 FLASH存储器件介绍
    3.6 USB传输单元设计
        3.6.1 USB模块
        3.6.2 数据和参数存储模块
第四章 系统控制软件设计与编程
    4.1 MSP430 性能分析
    4.2 低功耗功能软件设计
    4.3 USB2.0 传输软件设计
        4.3.1 API程序设计
        4.3.2 硬件驱动程序设计
        4.3.3 固件程序设计
    4.4 总体工作流程设计
        4.4.1 初始化设置
        4.4.2 采集任务启动与工作
        4.4.3 采集任务完成与休眠控制
        4.4.4 USB2.0 数据传输
    4.5 上位机控制软件设计
        4.5.1 控制功能与界面
        4.5.2 数据获取与管理
        4.5.3 数据浏览与显示
第五章 系统实验与结果分析
    5.1 系统研制样机
        5.1.1 控制板单元、存储板单元和接口单元
        5.1.2 接口单元和密封壳体单元
    5.2 数据采集实验
        5.2.1 功耗试验
        5.2.2 室内功能实验
        5.2.3 海底长时间采集实验
    5.3 实验结果分析
第六章 总结与改进
    6.1 总结
    6.2 改进
参考文献
发表论文和科研研究情况说明
致谢



本文编号：3830380