探讨分频新型声波信号系统开发学报

论文导读：
摘要：海底沉积物声学特性方面的探讨主要是在沉积物的声速与声衰减两个方面。目前对沉积物声学特性的测量,主要采取实验室直接测量法。对不同的沉积物,实验室直接测量法对测量体系设备的性能要求不一样。要获得准确的沉积物声学特性,需要信号波形参数可从调节,还需要在不同频率段进行扫频。现有的海底沉积物超声测量仪主要是采取测量建筑结构缺陷的仪器,其信号输出波形参数不能根据测量需要进行调节,也不能输出扫频信号。可见现有的超声测量仪难从满足波形参数可调、可从扫频的要求,亟待探讨开发新型的声波测量仪,而声波信号源是测量仪中提供驱动换能器电压的重要部分。由此为满足海底沉积物声学特性测量需要,本论文主要探讨开发新型的声波信号体系。为了满足海底沉积物实验室测量的要求,同时根据本课题组前期探讨工作中的实际需要,本论文在分析了超声波换能器特性的基础上,结合频率合成与微制约器技术的优点,设计了一套专用的海底沉积物声学特性实验室测量信号体系。体系主要包括硬件和软件两部分。硬件部分选择DDS芯片AD9850作为声波信号体系的核心,从AT89S52为制约芯片,并详细的给出了声波信号发生模块、波形计数模块、换能器驱动模块、温度检测模块从及信号接收模块等硬件实现案例,同时详细说明了体系PCB设计的注意事项。软件部分包括AD9850频率制约程序,82C54波数的制约程序,温度检测程序、CPLD数据采集卡时钟频率的制约程序。由于本体系需要与CPLD采集卡联机利用,整个体系的制约命令由上位机发出,信号体系通过读取制约命令执行相应的操作,信号体系与CPLD数据采集卡的通信程序是软件部分的关键。论文详细给出了各功能模块的程序制约流程图及时序图。论文最后通过时域分析办法验证了体系输出的正弦信号和脉冲信号的稳定性,同时采取频谱分析技术探讨了信号接收模块的输出信号,对换能器的主频特性和信号接收模块的接收性能进行了验证。实验结果表明信号体系功能稳定可靠,信号接收电路部分参数设计合理,达到了设计要求。该声波信号体系的输出信号频带宽,信号频率和波数可控,频率分辨率高,转换速度快,可扫频测量；同时信号占空比与输出电压可调,利用灵活,运用广泛。关键词：DDS论文分频移相论文驱动电路论文信号调理论文频谱分析论文
本论文由www.7ctime.com,需要可从关系人论文导读：64.2计数模块程序的设计56-594.2.182C54工作方式56-574.2.282C54的制约命令57-584.2.382C54制约程序58-594.3温度检测程序设计59-624.4采集卡时钟频率程序的设计62-634.5通信上一页123下一页
员哦。摘要4-5
ABSTRACT5-7
目录7-10
CONTENTS10-13
第一章 绪论13-20

1.1 探讨背景与课题来源13-14

1.1 探讨背景13-14

1.2 课题来源14

1.2 海底沉积物声学特性测量体系的探讨近况14-17

1.3 探讨目的、作用17-18

1.4 课题探讨内容和结构安排18-19

1.4.1 探讨内容18

1.4.2 本论文的结构安排18-19

1.5 本章小结19-20

第二章 压电换能器及频率合成技术的分析20-29

2.1 压电换能器的特性分析20-25

2.

1.1 压电换能器主要参数20-22

2.

1.2 压电换能器的等效电路特性22-25

2.2 直接数字频率合成技术25-28

2.1 DDS技术的数学原理26-27

2.2 DDS技术的工作原理27-28

2.3 本章小结28-29

第三章 信号体系硬件电路的设计29-54

3.1 体系案例的制定29-30

3.2 超声信号发生器的设计30-33

3.

2.1 DDS芯片的选择30-31

3.

2.2 硬件电路的设计31-33

3.3 计数模块的设计33-36

3.4 驱动电路的设计36-44

3.4.1 正弦信号放大电路37

3.4.2 脉冲信号功率放大电路37-42

3.4.3 变压器的设计42-43

3.4.4 阻抗匹配网络的设计43-44

3.5 温度检测模块44-45

3.6 信号接收电路的设计45-49

3.6.1 电荷放大器的设计46-47

3.6.2 带通滤波器的设计47-49

3.7 体系电源电路的设计49-51

3.7.1 正电源的设计49-50

3.7.2 负电源的设计50-51

3.8 硬件体系PCB的设计51-53

3.8.1 布局布线51-52

3.8.2 接地52-53

3.8.3 旁路和去耦53

3.9 本章小结53-54

第四章 信号体系软件的设计54-67

4.1 DDS程序的设计54-56

4.

1.1 AD9850的制约字和时序54-56

4.

1.2 AD9850的制约程序设计56

4.2 计数模块程序的设计56-59
4.

2.1 82C54工作方式56-57

4.

2.2 82C54的制约命令57-58

4.

2.3 82C54制约程序58-59

4.3 温度检测程序设计59-62

4.4 采集卡时钟频率程序的设计62-63

4.5 通信论文导读：1串行通信程序设计63-654.5.2信号体系与采集卡通信程序设计65-664.6本章小结66-67第五章检测实验与信号的时域和频谱分析67-785.1实验案例的设计67-685.2实验数据处理与结果分析68-775.2.1信号时域分析68-745.2.2信号频谱分析74-775.2.3误差分析775.3本章小结77-78总结与展望78-80参考文献80-83攻读学位期间发表的
程序的设计63-66

4.5.1 串行通信程序设计63-65

4.5.2 信号体系与采集卡通信程序设计65-66

4.6 本章小结66-67

第五章 检测实验与信号的时域和频谱分析67-78

5.1 实验案例的设计67-68

5.2 实验数据处理与结果分析68-77

5.

2.1 信号时域分析68-74

5.

2.2 信号频谱分析74-77

5.

2.3 误差分析77

5.3 本章小结77-78
总结与展望78-80
参考文献80-83
攻读学位期间发表的论文83-85
致谢85-86
附录86