水聲信號調理儀的研究與實現(xiàn).pdf

1、信號調理是為了便于信號的傳輸與處理，通過調理信號來提高測量精度，進行濾波及線性化的過程。本文以信號調理技術為基礎，設計了一款針對水聲模擬信號的調理儀。水聲模擬信號來自水聽器，該信號非常微小，一般在毫伏級，而且幅值不固定，再加上水下環(huán)境復雜噪聲較大，那么對信號的放大、濾波、隔離處理就顯得至關重要。針對傳統(tǒng)的信號調理產品，本設備具有增益、截止頻率靈活可調，且最高1000KHz截止頻率的優(yōu)點，也打破了采用開關電容濾波器最大200KHz的限制。

2、
　　本設備的模擬調理板主要由放大和濾波兩部分組成。放大部分第一級采用20dB固定增益儀表放大器，采用INA103芯片具有高增益帶寬積和高共模抑制比的優(yōu)點；第二級采用壓控增益放大，采用AD603芯片，通過兩片級聯(lián)并聯(lián)控制的方式，實現(xiàn)了增益-20dB~60dB程控可調。濾波部分采用了基于狀態(tài)變量法的高品質因數(shù)濾波器，數(shù)字電位器AD8400的使用使得截止頻率數(shù)字可調。數(shù)字控制系統(tǒng)，完成了以TMS320VC5509A為核心的硬件電路模塊

3、設計，并根據所需的功能設計了外圍電路。主要完成了DSP最小系統(tǒng)、數(shù)模轉換電路、通用串口模塊、觸摸屏模塊和電源電路的設計。經過制板和調試，實現(xiàn)了相應功能，為軟件調試搭建好平臺。軟件設計部分，介紹了整體設計流程，系統(tǒng)初始化程序架構等；編寫了的寄存器及外設的初始化程序；闡述了高速DAC芯片A D7801的內部寄存器以及測試流程，編寫了相關程序；介紹了RS232串口的工作原理，編寫了觸控終端的人機交互程序，并繪制完成了觸控終端的初始化、自檢以及