多通道基陣接收采集系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、水下陣列信號處理在水下目標定位、海洋探測等眾多領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用，日益得到人們的重視。水聲數(shù)據(jù)采集技術(shù)對水聲研究領(lǐng)域來說不可或缺，更是進行陣列信號處理的前提。本文研究設(shè)計了多通道基陣信號接收采集系統(tǒng)，包括硬件平臺設(shè)計與軟件程序設(shè)計。
　　硬件平臺的設(shè)計包括模擬接收機電路、AD采集電路、USB接口電路、DA轉(zhuǎn)換電路等。模擬接收電路主要完成對基陣傳感器原始信號的放大、濾波、以及增益控制等功能。選用FPGA作為采集控制電路的主控

2、制器，負責完成采集模塊的邏輯控制，其大量的IO接口以及豐富的存儲資源可以方便的實現(xiàn)系統(tǒng)需求。系統(tǒng)通過一片ADS8548數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片完成從模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，可實現(xiàn)8通道數(shù)據(jù)同步采集；采集系統(tǒng)通過USB接口連接至上位機，完成數(shù)據(jù)的上傳，具有即插即用、使用便捷的特點。DA轉(zhuǎn)換電路負責生成正弦信號，供接收采集系統(tǒng)自檢，測量系統(tǒng)不同通道間的相位誤差。
　　系統(tǒng)軟件部分可分為FPGA控制程序、USB固件程序、上位機應用程序等。FPGA

3、軟件部分采用Verilog HDL語言實現(xiàn)，主要包括AD模塊程序設(shè)計、FPGA與USB接口的通信邏輯設(shè)計和DA轉(zhuǎn)換模塊程序設(shè)計；USB固件運行于USB微控制器結(jié)構(gòu)中，使其工作于從屬FIFO模式，自動接收數(shù)據(jù)；采用NI-VISA開發(fā)USB驅(qū)動程序具有開發(fā)周期短、效率高的特點；在LabVIEW軟件平臺下開發(fā)實現(xiàn)了采集系統(tǒng)上位機應用程序，通過調(diào)用VISA節(jié)點的方式與USB微控制器相連，可以實時讀取數(shù)據(jù)并完成相應的轉(zhuǎn)換，波形顯示和存儲功能。