基于LabVIEW的聲納成像系統(tǒng)設計.pdf

1、聲納成像系統(tǒng)因其環(huán)境制約因素少、成像清晰的特點而被廣泛地應用于能源勘探、海圖測繪、貨物運輸、海上營救等各個領域。對于回波信號測量的精確度和穩(wěn)定性是保證聲納成像系統(tǒng)的成像分辨率的決定性因素。與傳統(tǒng)的開發(fā)平臺相比,LabVIEW可以在保證精確性的同時,實現(xiàn)對聲納回波信號高速、穩(wěn)定的采集。因此本文基于LabVIEW設計了多通道聲納成像系統(tǒng)。
　　本文首先討論了結合LabVIEW編程環(huán)境和PXIe-6358數(shù)據(jù)采集卡設計多通道聲納成像系統(tǒng)

2、的可行性,包括工作原理的介紹、設計要求的提出和系統(tǒng)參數(shù)的分析,隨后分別給出系統(tǒng)硬件和軟件的整體設計方案,為系統(tǒng)硬件電路和軟件程序的設計提供了理論支持和依據(jù)。
　　隨后對聲納成像系統(tǒng)的硬件電路進行了設計,包括發(fā)射機和接收機兩部分。發(fā)射機由功率放大電路和收發(fā)轉換電路組成,實現(xiàn)了對特定形式的聲納信號進行發(fā)射。接收機由回波放大電路構成,實現(xiàn)了對回波信號的接收和放大。
　　聲納成像系統(tǒng)的軟件程序設計是本文的設計重點,包括數(shù)據(jù)處理、圖像

3、處理和顯控界面的程序設計。數(shù)據(jù)處理模塊由Kaiser窗帶通濾波器、Hilbert包絡檢波、變采樣數(shù)據(jù)抽取和二級增益補償?shù)炔糠纸M成,實現(xiàn)了對回波信號的采集、調理和增益控制。圖像處理模塊由預處理和后處理兩部分組成,其中圖像預處理由動態(tài)范圍變換和邊緣增強構成,通過對一維回波信號的處理間接實現(xiàn)對二維聲納圖像成像質量的提高;圖像后處理由平滑去噪和直方圖增強構成,直接實現(xiàn)對二維聲納圖像質量的提高。顯控界面利用LabVIEW編程環(huán)境“虛擬儀器”的概念