tms320c6748_tms320c6748中文资料_tms320c6748 sata例程(3)

主要有几方面原因：第一，我国的渔业资源日渐匮乏，对于海洋渔业资源的探测成为直接影响民生的大事；第二，我国油气资源的需求日益加大，加之油气产能有限，大力开发海洋油气资源已成为保障国家能源安全的重要手段之一；我国海洋安全环境日益严峻，东海、南海争端不断，发展海洋军事力量是保障国家主权及领土完整的基本要求。海洋已经成为人类生存和发展的必然出路，与人类的生存和可持续发展息息相关。21 世纪进入海洋开发利用的一个新高潮，世界各国纷纷都把大量精力投入到了海洋资源的开发和利用，在此过程中，也引起很多 [1]争端，应该更加合理、有序的利用海洋资源已经成为世界各国的共识 。 近海渔业、海洋生态监测、甚至水下航行器的正常运行等都依赖于精确的海地地形地貌探测。随着相关需求的增长，多波束测深仪逐渐成为使用范围最广同时也是最有效的海洋深度和地形地貌探测仪器之一。多波束测深仪的最基本原理是水中的回声测量。多波束测深仪在一次测量中可以得到航迹下方一定扇区内的数百个测量点的深度值，再结合定位数据，即可绘制出海底地貌[2] [3] [4] 。在多波束技术研究中，如何更加高效地处理通过接收系统得到的水下声信号成为目前研究的主要课题之一。

目前水声信号处理的理论已经逐渐形成了较为成熟的体系，但随着各种算法的迅速发展，对数字信号处理系统也提出了更高的要求。新型多波束测深系统对信号采集与处理系统提出的要求是低功 [5]耗、高效率、小型化、模块化 。 在本文是以上述需求为设计目标，结合项目组现有的多波束测深仪的采集处理系统结构以及遇到的问题，作者和他人合作设计一种基本结构为母板+信号处理模块的信号采集和处理系统，该系统以 DSP+FPGA 为核心，实现信号处理系统的功能，解决系统遇到的问题。1.2 模块化设计在数字信号处理系统中的应用及发展 数字信号处理的应用领域十分广泛，就所处理信号的用途而言，有通信信号的处理、遥感信号的处理、生物医学信号的处理、视频信号的处理、雷达信号的处理、地球物理信号的处理等。随着各种应用环境的变化，一些领域需要处理的是海量数据，具有不稳定性、随机性等特点，各种应用环境对信号处理的要求也逐渐变得更高。所以数字信号处理系统需要很高的运算速度、系统结构的灵活性以及多样性等特点，能够快速准确地 [6]处理海量数据，以保证系统的实时性，确保系统升级方便，维护成本低 。这就要求在数字信号处理系统设计过程中引入模块化设计的理念。

所谓模块化设计，其目的在于将产品的功能单元，通过系统的工业设计，使之成为功能不同或性能参数有差异但在结构 1 哈尔滨工程大学硕论文上又可互换使用的模块或组件，更好地达到系统需求的同时，降低开发难度，降低成本。 从一般意义上讲，数字信号处理的步骤为:首先，利用各类不同的传感器（如水声信号处理过程中的水听器）将模拟信号转换为电信号；然后，通过功率放大器，滤波器等设备对电信号进行放大、滤波后采样，根据Nyquist 采样定理，只要采样频率大于被采样信号频率的两倍，模拟信号就能够被转换为离散信号而不失真，通过AD （模数转换器）将离散信号转换为数字信号；最后，通过数字信号处理器（如DSP 、FPGA 等）对数字信号根据应用环境进行相应的处理，比如滤波、数字调制解调、编码、波束形成等。 [7]这种过程在几乎所有的信号处理场合都适用 。 在数字信号处理领域，随着需求的快速增长，在实现上述各步骤过程中，受摩尔定律的限制，处理器核心的发展速度在一定程度上制约着数字信号处理系统的进步。多核心、阵列处理等技术弥补了单核心性能增长速度对整个系统的限制。而采用多核心处理器带来系统设计难度增大、系统结构复杂等缺点。

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