水聲定位浮標(biāo)數(shù)據(jù)存儲及控制平臺系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、水聲定位浮標(biāo)是長基線定位系統(tǒng)的水下工作設(shè)備，負責(zé)檢測與定位水下目標(biāo)以及和母船指揮系統(tǒng)的通信與數(shù)據(jù)傳輸。浮標(biāo)需要實現(xiàn)原始聲源信號的采集、處理、存儲以及和母船指揮系統(tǒng)的通信等眾多功能。本論文圍繞著原始信號的采集、存儲以及通信控制功能設(shè)計展開。水聲定位浮標(biāo)的數(shù)據(jù)存儲和通信控制平臺采用ARM作為主控單元，并由 FPGA來擴展ARM的接口能力和邏輯控制。在ARM中移植了Linux操作系統(tǒng)，方便實現(xiàn)ARM的事務(wù)層多任務(wù)管理能力。通過Linux下應(yīng)用

2、層編程和底層設(shè)備驅(qū)動編程，使得ARM具有網(wǎng)絡(luò)通信、與FPGA通信、電量監(jiān)測、系統(tǒng)值班等功能。FPGA主要完成接口擴展和邏輯控制，接口擴展主要是和信號處理平臺的McBsp通信接口。邏輯控制主要包括控制AD采集、控制數(shù)據(jù)的緩存與傳輸、控制Nand Flash存儲、ARM總線的管理邏輯以及系統(tǒng)同步脈沖的邏輯。FPGA是數(shù)據(jù)的采集、緩存與傳輸?shù)闹匾?jié)點，配合ARM實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速存儲與傳輸。
　　本文首先對數(shù)據(jù)存儲和通信控制平臺涉及的相關(guān)技

3、術(shù)及發(fā)展?fàn)顩r作簡單的綜述，其次結(jié)合系統(tǒng)需求的指標(biāo)，給出了核心器件的選型以及主要功能模塊的硬件設(shè)計方案，在此基礎(chǔ)上完成了與顯控平臺的通信指令和數(shù)據(jù)傳輸、與浮標(biāo)內(nèi)數(shù)字信號處理平臺的通信控制、同步脈沖觸發(fā)、浮標(biāo)的電量監(jiān)控和值班控制以及原始數(shù)據(jù)的采集、分發(fā)和存儲功能的軟硬件調(diào)試。所完成的軟件模塊和硬件平臺經(jīng)歷了松花湖湖試試驗，試驗結(jié)果表明浮標(biāo)能夠很好的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、存儲與傳輸，完成了和指揮平臺的指令通信與數(shù)據(jù)交換，該平臺的數(shù)據(jù)傳輸速率和誤碼率