DSP實(shí)現(xiàn)的水聲應(yīng)答機(jī)信號(hào)處理

摘 要：利用TMS320VC5509A為核心的DSP處理硬件，通過軟件實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)Notch濾波和瞬時(shí)頻率序列方差檢測(cè)（VIRD）運(yùn)算，在較低信噪比使用條件下完成對(duì)單頻測(cè)距信號(hào)的可靠檢測(cè)和判定。以此為基礎(chǔ)的水聲應(yīng)答機(jī)經(jīng)淺海使用驗(yàn)證，可靠完成應(yīng)答測(cè)距，滿足研制要求。

關(guān)鍵詞：TMS320VC5509A Notch濾波 VIFD檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TB565 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（b）-0029-01

在水聲測(cè)量領(lǐng)域，早期的水聲應(yīng)答機(jī)采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)水聲測(cè)距信號(hào)的檢測(cè)，限于資源和運(yùn)算速度等條件，只能對(duì)信號(hào)做簡(jiǎn)單的鑒頻鑒寬處理，惡劣水文條件下精度和可靠性都不甚理想。隨著低功耗DSP器件的不斷推出，可以在應(yīng)答機(jī)中對(duì)水聲信號(hào)做更為復(fù)雜精細(xì)的處理，從而提高測(cè)距可靠性和水文環(huán)境適應(yīng)性[1]。

1 DSP工作電路硬件設(shè)計(jì)

TMS320VC 5509A（以下簡(jiǎn)稱5509A）是德州儀器（TI）公司針對(duì)低功耗應(yīng)用推出的一款低功耗高性能DSP，支持豐富的外設(shè)接口，最高支持200 MHz的時(shí)鐘頻率，片內(nèi)具有雙乘累加器，具有高達(dá)400 MIPS的處理能力，是一款具有較高性價(jià)比的低功耗DSP芯片[2～3]（圖1）。

DSP工作電路是在MCU值班電路主控之下獨(dú)立實(shí)現(xiàn)水聲單頻測(cè)距脈沖檢測(cè)判別的硬軟件系統(tǒng)。以5509A為核心的DSP工作電路硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括DSP、ADC、FLASH、受控電源和JTAG等外圍器件。其中，DSP實(shí)現(xiàn)水聲測(cè)距信號(hào)處理，ADC采用微功耗芯片ADS8326，通過和DSP無縫連接的SPI接口以簡(jiǎn)化接口邏輯設(shè)計(jì)。為進(jìn)一步降低系統(tǒng)功耗，DSP工作電路的電源設(shè)計(jì)成受值班電路程序控制，只有確切接收到測(cè)距工作指令以后，才將DSP系統(tǒng)電路上電啟動(dòng)。通過值班電路下載到DSP的數(shù)據(jù)處理控制參數(shù)和DSP上傳到值班電路的回復(fù)指令都通過IIC通信鏈路來實(shí)現(xiàn)。

2 DSP工作電路軟件設(shè)計(jì)

3 應(yīng)用情況及結(jié)論

以低功耗DSP5509A硬件為基礎(chǔ)，通過軟件實(shí)現(xiàn)了LMS自適應(yīng)Notch濾波和瞬時(shí)頻率序列方差檢測(cè)，在較低信噪比的條件下實(shí)現(xiàn)了對(duì)單頻脈沖水聲測(cè)距信號(hào)的可靠檢測(cè)。以此為基礎(chǔ)的水聲應(yīng)答機(jī)經(jīng)過淺海使用環(huán)境的檢驗(yàn)，能可靠完成應(yīng)答測(cè)距，滿足研制和使用要求。

參考文獻(xiàn)

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