基于千兆以太网的水声矢量数据采集传输系统设计与实现

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作者 刘德铸 张学磊 +1 位作者 程建桥 孙连昊 《电声技术》 2024年第11期58-63,共6页

为实时采集、处理、分析水声矢量信号,提出一种成本低、性能优的水声矢量数据采集传输系统设计与实现方案。该方案以AMD/Xilinx Artix7作为主控芯片,实现了3种功能:一是控制ADC7606芯片采集水声矢量数据;二是利用先入先出(First Input F... 为实时采集、处理、分析水声矢量信号,提出一种成本低、性能优的水声矢量数据采集传输系统设计与实现方案。该方案以AMD/Xilinx Artix7作为主控芯片,实现了3种功能:一是控制ADC7606芯片采集水声矢量数据;二是利用先入先出(First Input First Output,FIFO)网际互连协议(Internet Protocol,IP)核缓存采集数据;三是通过控制JL2121芯片,以千兆以太网接口的方式将缓存数据传输到上位机。系统采用Verilog HDL语言,并通过VIVADO软件编程来实现外设接口和内部数据流控制。经过测试与试验验证,该系统能够完成水声矢量数据采集传输的任务要求。 展开更多

关键词 水声矢量信号 数据采集传输 现场可编程门阵列(FPGA) Verilog HDL 千兆以太网

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基于LabVIEW的分布式多通道水声信号采集系统

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作者 孔维欣 杨永寿 《电声技术》 2024年第10期64-67,116,共5页

为满足水下试验场对多路水声信号同步采集的要求,研究一种基于Lab VIEW的分布式多通道水声信号采集系统。该系统由上位机控制,通过千兆网下发命令并接收数据,具有336个采集通道,采样精度为24 bits,最高采样率为204.8 kHz。经验证,该系... 为满足水下试验场对多路水声信号同步采集的要求,研究一种基于Lab VIEW的分布式多通道水声信号采集系统。该系统由上位机控制,通过千兆网下发命令并接收数据,具有336个采集通道,采样精度为24 bits,最高采样率为204.8 kHz。经验证,该系统具有噪声低、采样精准、运行稳定及拓展性强等应用优势,可满足多路水声信号采集要求。 展开更多

关键词 LABVIEW 水声信号 同步采集

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基于FPGA和SD卡的水声信号高速采集与存储系统设计 被引量：14

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作者 张洪刚 苑秉成 徐瑜 《电子器件》 CAS 2009年第1期208-212,共5页

针对目前较高频率水声信号数据难于实时获取的局限,提出了一种基于SD卡和FPGA的高速大容量水声信号采集与实时存储系统设计,设计中采用单片机作为主控单元,SD卡作为存储介质,FPGA作为数据采集和SD卡之间的高速接口,FAT文件系统作为数据... 针对目前较高频率水声信号数据难于实时获取的局限,提出了一种基于SD卡和FPGA的高速大容量水声信号采集与实时存储系统设计,设计中采用单片机作为主控单元,SD卡作为存储介质,FPGA作为数据采集和SD卡之间的高速接口,FAT文件系统作为数据存储形式。该设计具有体积小,可高速实时存储,存储容量大,通用性强,易于扩展升级等特点,已在某水下航行器辐射噪声信号获取中得到成功运用。 展开更多

关键词 水声信号采集 大容量实时存储 FPGA SD卡 FAT文件系统

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基于FPGA的水声信号采集与存储系统设计 被引量：3

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作者 周莹 于金花 +1 位作者 牛志华 常哲 《电子设计工程》 2014年第13期184-186,共3页

为实现对水声信号的多通道同步采集并存储,提出了一种基于FPGA的多通道信号同步采集、高速大容量实时存储的系统设计方案,并完成系统的软硬件设计。该系统的硬件部分采用模块化设计,通过FPGA丰富的外围接口实现模块间的数据交互,软件部... 为实现对水声信号的多通道同步采集并存储,提出了一种基于FPGA的多通道信号同步采集、高速大容量实时存储的系统设计方案,并完成系统的软硬件设计。该系统的硬件部分采用模块化设计,通过FPGA丰富的外围接口实现模块间的数据交互,软件部分采用Verilog HDL硬件描述语言进行编程,能够灵活的实现信号的采集及存储。实际应用表明,该设计具有功耗低,可高速实时存储,存储容量大,通用性强,易于扩展升级等特点。 展开更多

关键词 FPGA 水声信号 同步采集 高速存储

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基于FPGA嵌入式设计的水声信号采集系统 被引量：28

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作者 马雪 《舰船电子工程》 2017年第3期135-139,共5页

通过对水声信号采集,实现水声测量、回波模拟和多通道的水声数据记录分析,为进行水下兵器的试验分析提供数据基础。提出一种基于FPGA嵌入式设计的水声信号采集系统设计方法,首先进行系统的总体设计构架和功能模块分析,系统对水声信号的... 通过对水声信号采集,实现水声测量、回波模拟和多通道的水声数据记录分析,为进行水下兵器的试验分析提供数据基础。提出一种基于FPGA嵌入式设计的水声信号采集系统设计方法,首先进行系统的总体设计构架和功能模块分析,系统对水声信号的采样通道设置为8通道同步、异步输入,A/D分辨率大于12位,信号放大量为80dB,回放信号形式包括CW、LFM、HFM等多种形式。在硬件模块化设计中,主要对AD模块、复位电路、滤波电路、接收机电路等进行了详细描述,数据采集与处理采用FPGA作为逻辑处理芯片,进行嵌入式设计,在DSP模块进行水声信号采集和实时处理。最后进行系统调试和测试分析,结果表明,该系统进行水声信号采集的抗干扰性较好,漂移失真较小,设计结果能满足水声信号实时准确采集的要求。 展开更多

关键词 FPGA 嵌入式 水声信号 采集系统

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实测新型水下小尺寸扩展式基阵声探测系统定向性能研究 被引量：1

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作者 苟艳妮 王英民 王奇 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期426-431,共6页

水下小型声探测系统因具有体积小、重量轻的特点易装载于航空反潜机动平台上。新型水下小尺寸扩展式基阵声探测系统不仅具有航空用探测设备的特点又兼具扩展后可以形成更大的孔径尺寸,有效地提高系统灵敏度、阵处理增益和定向精度等优势... 水下小型声探测系统因具有体积小、重量轻的特点易装载于航空反潜机动平台上。新型水下小尺寸扩展式基阵声探测系统不仅具有航空用探测设备的特点又兼具扩展后可以形成更大的孔径尺寸,有效地提高系统灵敏度、阵处理增益和定向精度等优势,必将发展为现代反潜战中较为有效的探潜手段之一。结合研制的新型水下小尺寸扩展式基阵声探测系统,开展了工程用系统定向性能水池实验研究。系统设计前端基于模拟退火波束优化算法,中心频率下实测全景波束较优,逼近-30 d B期望旁瓣级的设计要求。后端通过合理的多波束比幅测向算法得到了较好的定向性能,能够满足<3°标准差的指标。实测的定向结果验证了该型水下小尺寸扩展式基阵声探测系统的工程实用性,也为进一步开展工程有效性和稳定性的研究提供了前期的实验参考。 展开更多

关键词 小尺寸扩展式基阵 模拟退火算法 多波束比幅法 实验验证

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一种深海船舶低频水声信号的快速捕获算法

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作者 张高勤 张祖红 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第6期102-105,共4页

海洋中存在大量的噪声及混响干扰,为进一步提高船舶声呐系统的探测距离,需要从干扰背景中,对信号进行有效检测,为此运用水声信号处理技术中的快速捕获算法。明确水声信号的传播特性,了解并掌握信号的捕获原理。通过对经典捕获算法的分... 海洋中存在大量的噪声及混响干扰,为进一步提高船舶声呐系统的探测距离,需要从干扰背景中,对信号进行有效检测,为此运用水声信号处理技术中的快速捕获算法。明确水声信号的传播特性,了解并掌握信号的捕获原理。通过对经典捕获算法的分析发现,它们在实际应用中存在不足,以现有的算法为基础,提出一种改进算法。经验证该算法在深海船舶低频水声信号捕获中具有良好的适用性,捕获速度快,灵敏度和精度高。 展开更多

关键词 船舶 水声信号 捕获算法

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基于声呐浮标的水声信号采集系统设计 被引量：3

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作者 程思源 齐华 +1 位作者 郑琨 孙辰奇 《电子设计工程》 2023年第24期12-18,共7页

声呐浮标水声信号采集系统是采集和传输水声数据的常用设备。该文针对水声信号动态范围大、频率范围宽、海洋噪声信号的频率特征差异大等特点,基于浮标平台设计了一款多通道、高一致性和宽动态范围的水声信号采集系统。该系统以STM32为... 声呐浮标水声信号采集系统是采集和传输水声数据的常用设备。该文针对水声信号动态范围大、频率范围宽、海洋噪声信号的频率特征差异大等特点,基于浮标平台设计了一款多通道、高一致性和宽动态范围的水声信号采集系统。该系统以STM32为主控核心,通过对水声信号进行预处理,实现了四通道固定增益80 dB、动态增益40 dB、频带范围为100 Hz~20 kHz的水声信号同步高速采集。该系统还设计了上位机,将所有通道水声数据通过显示屏进行显示,并根据实际情况对系统状态进行控制。实验测试结果表明,该水声信号采集系统满足设计要求,在声呐浮标信号采集领域具有极大的应用价值。 展开更多

关键词 声呐浮标 水声信号采集 动态增益 STM32

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一种用于压电陶瓷水听器极性检测的方法 被引量：2

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作者 程江林 李正平 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第11期1517-1520,共4页

压电陶瓷水听器在水声信号检测应用中有着广泛的应用,其极性直接关系到水声信号的相位信息,决定了水声采集数据的质量。文章提出了一种用于压电陶瓷水听器极性检测的方法,该方法通过计算机控制激励模块(测试盒)产生主动式测试信号源,并... 压电陶瓷水听器在水声信号检测应用中有着广泛的应用,其极性直接关系到水声信号的相位信息,决定了水声采集数据的质量。文章提出了一种用于压电陶瓷水听器极性检测的方法,该方法通过计算机控制激励模块(测试盒)产生主动式测试信号源,并配合极性测试算法分析水听器所采集到的波形信息,判断出水听器的极性。测试结果表明,该方法能够快速有效地对待测水听器极性做出准确判断,且简单可靠,可广泛应用于水声信号检测领域中。 展开更多

关键词 水声信号检测 压电陶瓷水听器 极性检测 数据采集

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微型水声信号采集存储系统设计与实现 被引量：1

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作者 尚凡 郝东旭 《鱼雷技术》 2015年第5期343-347,共5页

为解决试验中水声信息无法被高保真、长时间采集存储等问题,设计了一种基于ARM微控制器和大容量通用储存卡的微型水声信号采集与存储系统,设计中将高集成度模拟、数字芯片技术有机结合,该采集系统硬件具有体积小巧(3×8 cm)、低功... 为解决试验中水声信息无法被高保真、长时间采集存储等问题,设计了一种基于ARM微控制器和大容量通用储存卡的微型水声信号采集与存储系统,设计中将高集成度模拟、数字芯片技术有机结合,该采集系统硬件具有体积小巧(3×8 cm)、低功耗、参数设置灵活等优点,方便嵌入各型小空间水声设备内部;软件设计采用"直接存储器访问(DMA)+乒乓缓冲区"的采集模式,确保微控制器轻载实现信号无间断、无丢点采集存储,保证系统连续长时间工作稳定可靠。水下环境噪声测量试验验证了该系统的合理性和工作可靠性。 展开更多

关键词 水声信号采集与存储 低功耗 直接存储器访问(DMA) 乒乓缓冲区

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水下作业安全生理信号实时监测设备研制 被引量：1

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作者 肖钟凯 刘楷 毛成华 《集成技术》 2021年第2期109-121,共13页

通过对水下作业人员生理信号的实时监测,可以使水面指挥决策人员及时了解水下作业人员的生理状况,从而提高水下作业的安全性。该文所研制的水下作业安全生理信号实时监测系统的主要特点包括:(1)使用光电传感器对生理信号进行采集,有效... 通过对水下作业人员生理信号的实时监测,可以使水面指挥决策人员及时了解水下作业人员的生理状况,从而提高水下作业的安全性。该文所研制的水下作业安全生理信号实时监测系统的主要特点包括:(1)使用光电传感器对生理信号进行采集,有效地减弱水对生理信号数据采集的影响;(2)数据通过水声通信技术进行无线传输,提高了水下作业人员的自由度;(3)生理、心理和预警分析部分集成在甲板单元上,将上传的生理信息数据结合历史数据进行统计分析与对比,能获得更高一级的预警信息或报警信息。所研制的原理样机系统已完成了水下测试,关键模块的有效性和可靠性已获得初步验证。 展开更多

关键词 水下作业安全 生理信号采集 水声通信 实时监测 水下作业预警

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基于FPGA的多路水声微弱信号采集系统设计

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作者 王亮 王昆 朱英超 《电声技术》 2023年第2期42-45,共4页

为满足水下探测系统对多路微弱信号并行采集的要求,设计了一款基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的高精度信号采集系统。水听器输出的微弱信号经信号调理电路进入16位精度AD7980完成模数转换。FPGA作为主控制器... 为满足水下探测系统对多路微弱信号并行采集的要求,设计了一款基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的高精度信号采集系统。水听器输出的微弱信号经信号调理电路进入16位精度AD7980完成模数转换。FPGA作为主控制器,通过对8路模数转换芯片的逻辑控制,实现对8路水下微弱信号的实时采集。经实际应用,该系统稳定可靠,能够满足系统要求。 展开更多

关键词 微弱信号 现场可编程门阵列(FPGA) 水声信号 并行采集 AD7980

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SMSBT-1000存储式扇区水泥胶结测井仪典型故障分析

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作者 施炜婷 《石油管材与仪器》 2023年第5期78-80,87,共4页

介绍了SMSBT-1000存储式扇区水泥胶结测井仪的工作原理和信号采集流程,以及仪器在测井过程中出现的各种故障现象。通过分析信号流程,检查电源电路、发射电路、通讯和信号处理电路,总结了排除故障的思路,提出了解决方案和维修方法,提高... 介绍了SMSBT-1000存储式扇区水泥胶结测井仪的工作原理和信号采集流程,以及仪器在测井过程中出现的各种故障现象。通过分析信号流程,检查电源电路、发射电路、通讯和信号处理电路,总结了排除故障的思路,提出了解决方案和维修方法,提高了维修效率,为测井施工提供了技术保障。 展开更多

关键词 存储式扇区水泥胶结测井仪 电路故障 声波发射 信号采集 解码

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