水下监测系统的生存性模型研究

面临复杂多变的海洋环境，水下检测系统的生存性问题，在设计阶段显得尤为突出。当水下监测系统遇到攻击、故障和事故时，生存性设计为系统服务仍满足用户需求提供了保障。根据应用环境中事件的概率分布和系统服务特性，水下监测系统的生存性量化为服务性能的数学期望。基于事件和系统状态的生存性模型利用状态转移矩阵模拟了生存性受事件影响的变化过程。通过对不同事件序列进行模型仿真，验证了模型的正确性及其对系统设计及生存性评估的重要作用。     

水下监测系统中水平指向性噪声实时测量方法

海洋环境噪声具有水平指向性。针对水下监测系统测量水平波束噪声谱级的实时处理要求,提出一种水平波束噪声谱级实时测量方法,该方法根据水下监测系统中浮体上环形阵列对应于各1/3倍频程频带的半功率波束宽度对水平指向进行划分,使用选抽降频和延时滤波技术进行测量。分析表明该方法计算代价和存储代价约为常规测量方法的1/6,能够在工程中对水平波束噪声谱级进行实时测量。仿真和实验结果表明,该方法满足实时测量要求,易于工程实现。     

基于多节点到达时间差的相对位姿测量系统

在AUV对接逼近阶段,光学成像敏感器位姿测量性能受水下杂散光干扰和姿态角增加而降低.针对这个问题,提出一种新的基于多节点信号到达时间差的相对位姿测量方法.对接平台配置多个声发射换能器,同步发射具有多址能力的声信号;AUV配置多接收换能器,利用测量的到达时间差结合换能器节点的几何位置关系,通过线性迭代直接解算AUV与对接平台之间的相对位姿,保证定位精度,节省运算开销.仿真结果表明,所提出测量算法精度高,能够满足水下对接逼近阶段的相对位姿测量需求.     

μC/OS-Ⅱ在ADSP-BF531上的移植

介绍源代码公开的实时操作系统μC/OS-Ⅱ的特点、内核结构及ADSP-BF531的硬件特征,同时给出将μC/OS-Ⅱ移植到ADSP-BF531型数字信号处理器上的详细步骤和关键代码.     

水声阵列信号采集的二次解调算法

在某水声阵列信号处理中,为了提取在高采样率下采集得到的24通道4载波窄带阵列信号的特征,减小运算量以适应实时信号处理要求,提出了阵列信号的"二次解调"算法;对两种实现解调的方法进行了比较,分析了在不同情况下计算量和占用存储器资源的差别,从而为"二次解调"的实现选择合适的处理算法;结合浮点数字信号处理器TMS320C6713中8指令并行运行的特点,实现了基于TMS320C6713的"二次解调"实时处理算法.     

基于以太网接口的多DSP监控技术研究

针对多DSP系统开发过程中不同DSP的调试工作难以并行进行的特点,设计了一种基于以太网接口的多DSP监控系统;该系统借用了网络编程中常用的"客户/服务器"模式,在系统底层实现一个"监控服务器",然后再通过网络将监控资源共享,从而使多人同时调试同一目标板上的不同DSP成为可能;文章重点阐述了其硬件结构和软件框架设计,并对软件设计关键部分的实现思路进行了分析;应用结果表明,该监控系统可以明显提高多DSP系统的开发效率.     

基于多DSP并行处理的发动机综合参数测试系统设计

为了实现发动机动态参数的综合测试、实时在线检测和故障诊断，综合考虑其通用性和专用性，提出了一种基于多DSP并行处理和虚拟仪器技术的新型发动机综合参数实时测试系统设计，重点阐述了系统的硬件结构和软件框架设计．并对系统实时、远程故障诊断进行了探讨。系统的实际应用，显著提高了测试精度和工程试验效率，同时也为发动机在线实时监测和故障诊断提供了可靠保障。     

超声信号拉盖尔模型及在渡越时间测量中的应用

超声信号建模是利用脉冲信号进行渡越时间(ToF)测量中的关键技术之一.针对传统经验模型的局限性,提出基于拉盖尔(Laguerre)函数的超声信号建模方法.首先分析Laguerre函数的时域和拉氏域特征,然后将超声信号建模与确定Laguerre 谱归属为同一问题.通过泰勒级数展开和拉格朗日插值,从理论上证明双指数模型和混合指数模型是Laguerre模型特殊形式,并通过仿真验证了此结论.对实测数据分析表明,Laguerre模型拟合误差小于0.1％,ToF测量结果相对偏差小于10-6.     

延时滤波器在水声信号处理中的应用及FPGA实现

某声呐系统由于硬件限制,基阵中各阵元的接收信号存在固定采样时间差.为使接收的窄带信号达到采样时间同步,系统在FPGA中使用了延时滤波器进行修正.延时滤波器主要通过数据捅值的方法提高采样频率,从而达剑准确调整采样时间的日的.同时为降低处理的数据量,FPGA还进行了数据的正交采样处理.通过分析提出了一种优化算法:它将两个处理过程合并,仅使用一个滤波器实现.利用软件仿真对算法进行了验证,调整后任意通道之间的信号相位基本一致,最大相位误差小于0.1°.在硬什程序设计中,各模块之间采用了流水线:亡作方式.在程序输入部分加入了自检数据,方便了硬件程序的调试.经检验该硬件程序的输出与软件仿真的结果基本一致.     

数据采集系统内部自动校准模型的建立

提出了由数据采集系统内部自动校准以零偏误差和增益误差为主的日常测试误差。依据若干合理的假设,建立了适用于数据采集系统中每次上电后通道自动校准的一系列模型:调零模型、标定模型、测量模型,并得出了如下结论:这三个模型均满足分段线性关系;测试模型的零偏可由调零模型消除;测试模型的增益可由标定模型确定。经实际操作验证,该方法正确、简便。