论文部分内容阅读
大动态范围宽带模拟声源,用于系统设备在进行湖试、海试试验时模拟真实目标发出水声信号,完成水声测量系统的验证工作。本论文分别从模拟声源的硬件设计、底层通信驱动程序设计和控制界面软件设计进行阐述。从系统需求的角度制定了模拟声源的设计指标,给出了由ARM和FPGA作为核心处理器的驱动信号发生器设计方案。硬件设计部分,论文介绍了核心器件的选型、设计电源管理系统、设计驱动信号发生器以及相关接口。D/A的动态范围不足,在发送小信号的时候使用衰减器来弥补这一不足。功放部分选择使用线性功率放大器,串联一个电感和换能器进行宽带匹配达到预期目的。软件设计部分选用嵌入式Linux操作系统的Red Hat作为平台,搭建嵌入式开发环境,建立网络共享文件,可以在目标板上访问远端PC机上的文件和应用程序。编写字符设备驱动程序,完成ARM和FPGA之间的底层通信,并使用动态加载和静态固化两种方法移植设备驱动程序。使用触摸屏LCD极大简便了模拟声源的操作过程,控制软件设计选用具有高效率的信号与槽通信机制特性的Qtopia。由系统需求功能出发使用Qt disigner提供的控件设计控制界面,并详细阐述了信号的生成和传输以及应用程序的编译和固化过程。此模拟声源通过了水池测试和湖上测试,工作稳定,能够满足大动态范围和宽带的要求。