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動目標的輻射噪聲,以確定目標所處位置的技術(shù)吃度。

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DSP芯片TMS320VC33-150來實現(xiàn)聲源目標的探測定位算法,并輔之以ADC簸翠、CPLD事晶、單片機等器件來實現(xiàn)聲源信號的采集、系統(tǒng)邏輯控制以及通信功能益命。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來實現(xiàn)奖瞳。該芯片功耗低、資源豐富箕慧、內(nèi)部延時固定,有助于時序邏輯電路的設(shè)計服球。本系統(tǒng)主要分為兩部分:聲探測系統(tǒng)數(shù)字電路的硬件實現(xiàn)和DSP軟件設(shè)計。系統(tǒng)現(xiàn)已完成調(diào)試,運行穩(wěn)定,探測效果較好颠焦。

系統(tǒng)功能

聲探測系統(tǒng)通過傳聲器陣列獲得聲源目標的輻射噪聲信息,通過前端模擬信號處理后,在數(shù)字電路中由DSP進行高速的聲探測定位算法處理,并把獲得的聲源方位斩熊、速度等信息,發(fā)送給計算機終端進行交匯顯示。

聲探測系統(tǒng)的硬件設(shè)計

在聲探測系統(tǒng)中,數(shù)字電路是最為關(guān)鍵的部分伐庭。本文以DSP粉渠、CPLD和單片機為核心器件,完成了聲探測系統(tǒng)的數(shù)字電路的硬件設(shè)計。其數(shù)字電路框圖如圖1所示圾另。

圖1聲探測系統(tǒng)的數(shù)字電路框圖

經(jīng)過前端處理的模擬信號由AD7865完成采樣轉(zhuǎn)換后,給DSP一個中斷,DSP在CPLD的配合下,讀取各個通道的數(shù)據(jù)并存儲在片外SRAM數(shù)據(jù)區(qū),同時DSP對數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波霸株、頻譜分析,從而完成對聲源目標的定位功能。

由雙口RAM實現(xiàn)DSP和C8051F020目標信息的交換,最終通過MAX3485完成和終端的RS-422通信集乔。另外,DSP根據(jù)處理后的結(jié)果實現(xiàn)對前端模擬電路的增益控制去件。

ADC設(shè)計

被動聲探測系統(tǒng)中對聲音的相位一致性要求很高,因此,在設(shè)計中采用了具有同時采樣保持功能的14位并行輸出ADCAD7865。本設(shè)計中,經(jīng)放大濾波處理后的6路聲源目標信號通過兩片AD7865實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換扰路。本文利用DSP定時器的輸出信號作為ADC的啟動采樣信號,采樣轉(zhuǎn)換完成后,通過ADC的BUSY信號給DSP一個中斷,然后DSP進入中斷處理程序,讀取A/D數(shù)據(jù),而讀寫信號和ADC片選信號由CPLD對DSP的讀寫信號和地址信號進行邏輯組合來完成尤溜。

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