基于DSP的水聲信號(hào)采集系統(tǒng)研究.pdf

1、現(xiàn)階段水聲實(shí)驗(yàn)室中用到的信號(hào)采集系統(tǒng)多采用分立儀器搭建,它的缺點(diǎn)是系統(tǒng)的整體可靠性差,抗干擾能力差,成本高。針對(duì)這些缺點(diǎn),本論文主要為實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)一套噪聲性能好、動(dòng)態(tài)范圍寬、可靠性高水聲信號(hào)采集系統(tǒng)。
　　 本論文詳細(xì)論述了頻率范圍在500Hz～10kHz,輸入信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍在3μV～300mV的水聲信號(hào)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),主要包括信號(hào)調(diào)理部分和信號(hào)處理部分的電路設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì),并給出了主要功能模塊的測(cè)試結(jié)果。其中,系統(tǒng)的

2、硬件設(shè)計(jì)是本論文的重點(diǎn),系統(tǒng)的低噪聲設(shè)計(jì)是本論文的難點(diǎn)。
　　 考慮到后續(xù)系統(tǒng)開發(fā)的可能性,信號(hào)處理部分采用TI公司的TMS320VC5509A芯片作為系統(tǒng)的核心,控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行;信號(hào)調(diào)理部分主要包括放大模塊、濾波模塊和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊等,信號(hào)處理部分的重點(diǎn)則是DSP與ADC的接口設(shè)計(jì)以及之間的通信。論文的主要工作有四方面:一方面是水聲信號(hào)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),包括系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)、元器件的選擇、系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì);另一方

3、面是系統(tǒng)相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì),包括DSP的Bootloader、多通道緩沖串口(McBSP)的配置以及DSP與ADC的通信;再一方面是系統(tǒng)的低噪聲與抗干擾設(shè)計(jì),包括系統(tǒng)電路的噪聲來(lái)源分析,PCB的布線布局與系統(tǒng)抗干擾性能分析等;最后一方面是系統(tǒng)的測(cè)試與分析,模塊測(cè)試主要包括放大模塊的增益測(cè)試、濾波模塊的頻率測(cè)試、系統(tǒng)的噪聲測(cè)試以及DSP與ADC的通信模塊測(cè)試等,在針對(duì)這些結(jié)果給出分析后,文章的最后進(jìn)行的是系統(tǒng)整體測(cè)試,并給出結(jié)果。