面向水声对抗的宽带被动声纳信号仿真平台

水声对抗仿真系统中的声纳仿真台必须具备信号级仿真的能力,才能显示水声对抗的实际效果,针对平台声纳的水声对抗问题研究.为增加真实感和识别有效目标,设计并实现了一个宽带被动声纳信号仿真平台,通过信号产生、常规波束形成、波束功率积分和方位历程显示四个模块解决水声对抗的信号级仿真问题.信号产生模块根据水声对抗器材、水中目标的辐射噪声特征生成声源信号,并通过时延的信号合成,产生被动声纳各路水听器的接收信号;常规波束形成、波束功率积分和方位历程显示模块实现宽带被动声纳的信号处理及输出显示.仿真结果表明,平台实现了水声对抗的信号级仿真,能够支持水声对抗对宽带被动声纳干扰效果的研究,并具有良好的灵活性.     

基于CVI+FPGA的声纳目标回波模拟器研制

在对声纳目标回波模拟器的数学模型、目标回波模型和混响模型研究的基础上，研制了一种基于CVI+FPGA的声纳目标回波模拟器，该模拟器能够产生主/被动声纳测试、定检所需的主/被动声纳回波信号。目标回波信号包括主动声纳、目标发射噪声、海杂波等信号，并以声信号的形式输出。通过性能测试及与实际声纳系统联试，证明该模拟器达到了设计功能和性能指标要求，介绍了声纳目标回波模拟器的数学模型、系统硬件和软件的实现方法。     

实时仿真技术研究

信号数据的实时采集和处理是实现以信号测控为特点的实时仿真系统关键技术之一.文中针对某智能花样机仿真测试系统的实时要求,综合采用Windows提供的硬件中断、线程同步和双级缓存等技术,提出了一种基于计数器卡实现信号数据的实时采集和与仿真目标同步显示的方案,并给出详细设计思路论证方案的可行性,实验结果表明可以明显改善目标仿真平台的实时性与准确性.该系统的设计思想在其它方面的应用也具有借鉴意义.     

新型多功能水声应答器电子系统设计

水声应答器是现代海军舰船声纳系统的重要辅助设备,它通过产生声纳回波信号来模拟静止或高速移动目标,供声纳设备功能性能测试及实验。本系统借助先进的通信技术及处理平台,将应答器和声纳设备连接组网。通过实时共享声纳信号、应答信号、定位数据、航行数据等信息,实现了声纳测试系统的一体化、智能化、多样化应用。相对于功能单一、信息封闭的水声应答器,本系统改进了传统声纳试验方法,提高了设备检验、检测效率。     

基于DDS技术的声纳信号模拟器

提出一种基于DDS技术的数字化通用声纳信号模拟器的实现方案。通过控制DDS器件输出信号的幅度和相位来模拟成像声纳基阵的输出,可以对任意距离和方位上目标回波进行精确的模拟,并可以模拟运动目标的回波信号。讨论了多通道信号模拟器在设计和实现中的具体问题。     

基于RTX的飞行模拟器分布式实时仿真系统

飞行模拟器是一个复杂的分布式实时仿真系统.介绍了在飞行模拟器改造中所采用的RTX 实时以太网的方案,并详述了设计和实现方法.实践结果证明,该系统实时性高,工作稳定可靠,满足了设计要求.对实时性要求高的其他分布式仿真系统,本方案具有一定的参考价值和指导意义.     

基于HLA的直升机吊放声纳系统仿真平台研究

为解决直升机吊放声纳仿真系统的模型重用与仿真系统间的互操作问题,提出了基于高层体系结构(HLA)的直升机吊放声纳系统仿真平台设计方案.通过对直升机吊放声纳单机应召式反潜过程进行分析,以高层体系结构作为技术框架,结合仿真平台的特点和功能需求,对仿真平台进行了模块划分,给出了仿真平台的联邦构架、联邦信息流图以及联邦对象模型/仿真对象模型(FOM/SOM).仿真的结果表明,直升机吊放声纳联邦成员可以根据联邦其它成员的信息对目标进行探测与跟踪,达到实时交互仿真的效果.该系统的实现有利于反潜作战的研究.     

直升机反潜模拟中的吊放声纳系统仿真

吊放声纳系统仿真是直升机反潜作战模拟的关键。分析了吊放声纳发现判决方程、各种搜潜方法的共性特征,在此基础上将探测、发现目标的问题逐步转换成易于求解的数学模型。以单机和单潜作战对抗过程为典型实例,研究了仿真系统功能需求及总体结构。讨论了基于水声资料库、Direct Sound技术、实时3D效果控制,实现音频信号的合成和回放的方法。针对一个合理的数据结构对于有效的数据处理的重要性,将空间矩阵法引入吊声数据处理仿真。运行和使用表明,仿真系统为直升机反潜综合战术模拟训练提供了实用的平台。     

雷达视频信号模拟器的硬件设计与实现

一种基于TMS320C6713和FPGA的雷达视频信号模拟器,给出了一种可实时模拟多批次目标回波的雷达信号模拟器的实现方案。重点介绍了系统的硬件电路及其实现,并提出一种自适应单环总线结构,用于数据的快速下载。其视频信号的生成过程不是像大多视频模拟器的杂波数据那样通过USB或PCI总线将PC机的数据实时地传输至硬件电路的缓存单元,而是通过上述总线将杂波、噪声及目标参数等数据预先一次性下载至硬件电路的Flash存储器中,生成视频信号时,各通道分别从对应的Flash中读取数据,这样,系统的最大数据吞吐量就可达到240MB/s,完全满足视频信号产生的实时性要求。     

数字式声纳的实时信号处理

实时数字信号处理是声纳系统中的重要组成部分,通过对水声信号的分析处理完成对目标的搜寻和测量。介绍了用DSP处理器阵列进行水声信号实时数字处理的实现方案,着重介绍其中的流水线并行处理。     

脉冲编码调制模拟器设计

针对航天、航空遥测实时监控系统组成复杂。且在实际应用中一旦出现故障必须迅速、准确定位的需求特点。提出了利用系统现有资源设计脉冲编码调制模拟器的思想,从而为系统提供一种重要的外部检测信号;对设计中的主要问题,即RS232信号与PCM信号之间的电平、阻抗匹配问题,异步通信与同步通信之间的融合问题,实际位速率测定问题以及帧结构数据生成问题进行了一一分析,并给出了具体解决措施和测试方法;该模拟器实用简单。在实际的飞行试验中发挥了重要作用。     

基于任务分解的机器人路径规划导航

介绍一种基于目标分解的机器人导航系统,机器人通过激光或声纳传感器获得地图信息,并以此为基础,系统控制机器人按照事先规划路径的分解任务导航,最终利用视觉传感器发现目标球并加以捕获。分析仿真和实际环境实验数据存在差异的原因,证明系统实现了预期目标。     

声纳目标模拟系统设计与仿真

为快捷检测声纳系统工作状态.在分析水下目标回波特性的基础上,以十字阵为例推导了水下目标运动轨迹公式、回波仿真模型及噪声仿真方法.在VC++环境下开发卢纳目标模拟系统的仿真软件.通过与声纳系统的联词,给出仿真数据与实测数据的对比结果,数据误差在声纳系统允许范围之内.试验结果验证了设计方法的有效性.     

拖曳线列阵声呐数据录取系统的设计与实现

为了满足拖曳线列阵声呐系统数据传输实时性高、数据量大的要求, 设计了一种基于PCI总线的数据录取系统。硬件方面, 系统采用PCI9054高效率DMA传输技术与外扩大容量FIFO相结合的方案, 实现了高速、连续的声呐数据传输; 软件方面, 系统结合基于双层乒乓结构的内存映射文件和多线程技术实现了数据的实时存储、处理及显示。模拟及现场实验结果表明, 该录取系统能稳定、可靠地实现声呐数据的实时存储、波形回显等功能, 能满足大规模声呐系统数据录取的要求。     

高速高精度DAC模块设计及应用

利用FPDP总线和高速DAC芯片设计一个高速高精度DAC模块,可用于实时产生SAR及其他脉冲雷达信号。为了达到DAC的设计精度,在设计中特别注意了电源、时钟等重要信号的处理。系统设计时利用FPDP总线数据传送到DAC转换模块,解决了数据传输率的问题。FPGA完成FPDP总线接口、DAC控制和数据格式转换等功能,简化了系统设计。     

声纳湿端数据远传DWDM光电交换模块设计

声纳的应用极其广泛,海洋渔业以及军事应用使得声纳技术得到了大力发展;声纳湿端数据传输的可靠性、实时性是声纳系统性能得到保障的前提;设计一用于声纳湿端数据远传的DWDM光电交换模块;在该模块中,使用以太网交换芯片和两个DWDM光模块对数据进行多路转发并实现光通路的冗余备份,提升了系统可靠性的同时使网络拓扑更为灵活;由于DWDM光模块可将电信号转换为波长可选定的光信号,故通过若干该模块协同使用,可实现多路光信号复用即同时传输多条声纳水下阵缆的数据;经实际开发与测试,该模块以太网业务性能指标符合设计需求,且该模块已在某声纳工程项目中得到了应用,并可为其他领域数据远传工程应用提供设计参考。     

声纳目标模拟器实时仿真系统开发

该文以通用的阵列信号处理系统为运行环境,详细介绍了一种声纳目标模拟器的系统设计与开发过程。并提出了一种基于反射内存网的实时数据传输的解决方案。实践证明,该系统能够很好的模拟出作战目标在设定的海洋环境下的声学特性。     

被动声纳目标建模及实时仿真

通过分析舰船辐射噪声的水声特性,提出了工程上应用的舰船辐射噪声连续谱和线谱的数学模型,仿真得到了期望的舰船辐射噪声信号.利用通用的硬件资源和底层控制软件,开发了实时仿真软件,实时输出舰船辐射噪声的模拟信号,经有源信号衰减板衰减为微弱模拟信号.实验证明,得到的微弱模拟信号很好地再现了典型舰船辐射噪声的水声特性,作为被动声呐实时仿真的信号源,可用于半实物仿真及系统测试.     

基于PCI的声纳目标模拟器设计

基于计算机仿真技术,提出了一种新的低功耗、便携式声纳目标模拟器的设计方法.建立了水下目标回波的仿真模型,使用VC开发程序产生回波数据,通过计算机PCI总线输出到外围硬件系统.给出了目标模拟器的设计参数和硬件结构,验证系统设计的实时性.给出DMA工作方式下数据传输的设计方法,可编程逻辑器件的控制逻辑和驱动程序设计,解决了数据传输连续性的关键问题.通过与声纳系统的联调实验,证明该设计能够满足声纳系统的需求,显示出该设计广阔的应用前景.