基于軟件無線電的數(shù)字浮標(biāo)系統(tǒng)的研究.pdf

1、無線聲納浮標(biāo)搜潛系統(tǒng)是航空反潛的重要手段之一，聲納浮標(biāo)機(jī)載水聲處理機(jī)裝載在反潛機(jī)上，主要對(duì)聲納浮標(biāo)的無線電信號(hào)進(jìn)行接收解調(diào)，并對(duì)其中音頻信號(hào)進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋中的潛艇目標(biāo)探測(cè)、發(fā)現(xiàn)及定位。目前，我國使用的聲納浮標(biāo)系統(tǒng)仍是采用模擬信號(hào)傳輸，不能實(shí)現(xiàn)智能控制，一旦投放，就連續(xù)工作在設(shè)定的頻率上直到電池電量耗盡，為了實(shí)現(xiàn)智能控制，水聲數(shù)字化浮標(biāo)已成為其發(fā)展的方向之一。本文提出了一套數(shù)字化浮標(biāo)的實(shí)現(xiàn)方案。 聲納浮標(biāo)機(jī)載水聲處理系統(tǒng)

2、是聲納浮標(biāo)搜潛系統(tǒng)的核心組成部分，由無線浮標(biāo)、機(jī)載無線接收機(jī)和水聲處理機(jī)組成。本課題主要對(duì)數(shù)字水聲浮標(biāo)發(fā)射機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，為了實(shí)現(xiàn)載機(jī)對(duì)浮標(biāo)的控制，還對(duì)浮標(biāo)與載機(jī)之間的下行鏈路接收部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，以對(duì)浮標(biāo)的工作狀態(tài)進(jìn)行管理，構(gòu)成智能化浮標(biāo)的架構(gòu)。 本課題根據(jù)軟件無線電的相關(guān)理論，選擇了適合本系統(tǒng)的模擬上變頻調(diào)制發(fā)射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。根據(jù)浮標(biāo)的特點(diǎn),即頻帶資源相對(duì)豐富，電源功率能量受限，對(duì)系統(tǒng)的調(diào)制方式進(jìn)行了討論，通過對(duì)幾種方案的對(duì)比分析，最

3、終選擇了MFSK調(diào)制方式，并對(duì)其調(diào)制器結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論，選擇了頻譜雙向調(diào)制輸出方式，該方式降低了DA數(shù)據(jù)輸出的速率，減輕了DSP的時(shí)間瓶頸。另外根據(jù)對(duì)水聲信號(hào)處理的要求，不能進(jìn)行參數(shù)壓縮，而只能進(jìn)行波形壓縮，對(duì)水聲信號(hào)的數(shù)據(jù)壓縮方式進(jìn)行了分析，選擇了波形編碼方式中的DPCM編碼，并對(duì)其編碼的算法進(jìn)行了討論。在掌握DSP和其它芯片的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于水聲數(shù)字無線電的浮標(biāo)發(fā)射電路部分，硬件主要有ADC、DSP、DAC和正交調(diào)制器等構(gòu)成，由于浮標(biāo)