CPLD在数据采集系统中的应用

本文介绍了ALTERA公司的CPLD为核心的高精度CTD剖面仪采集系统设计实例，讨论了有关CPLD在应用中遇到的实际问题。     

探鱼仪脉冲载波频率的测量

本文介绍采用８０３１单片微机实现探鱼仪脉冲波频率的测量,本测量方法简单,实用,精确度较高,已广泛应用于探鱼仪进行了生产过程中,并取得了良好的效果,此方法可推广应用于其他主动式声呐系统的脉冲调制波频率的测量。     

基于多旋翼无人机的小型海洋磁力数据采集系统设计与实现

海洋磁力测量是一种海洋地球物理调查方法,对于资源勘探、科学考察等都具有非常重要的意义。将便携式的小型旋翼无人机应用于海上进行磁力探测是一种全新的海洋磁力测量手段,本文基于这种全新磁力测量方式的实现需要,设计了一套便携、高精度的航磁数据采集系统。该系统以STM32F407单片机为控制核心,结合FPGA和等精度测频原理,实现了旋翼无人机在航磁任务中的磁力数据、定位数据及姿态数据的实时采集和存储。此外,在航磁任务开始前,可通过Wi Fi实现机载系统自检功能,确保仪器处于正常工作状态,保证任务的执行质量。航磁任务中每3 min进行一次数据保存,任务结束后通过按键再次保存数据,以保证数据的完整性。通过实验室测试和野外实际飞行试验,验证了该采集系统的实用性,同时验证了该系统能够满足野外航磁探测任务的需要。     

基于ATmega16A的低功耗高精度桥式温度测量系统设计

当前温度测量应用越来越广泛,针对工农业及科研领域对低功耗及高精度测温的要求,系统描述了一个桥式测温系统的设计方案与工作原理。系统采用低功耗AVR单片机作为控制芯片,通过单臂分压将热敏电阻分压后的电压信号传入A/D转换芯片,再将A/D转换后的数字量送入单片机计算,从而得到热敏电阻阻值,最后通过曲线拟合算出所测温度值。系统能实现低功耗、高精度测温。     

CTD测量技术的现状与发展

CTD测量技术是海洋研究开发的关键技术之一。本文简述了CTD测量技术基本原理，介绍了国内外CTD技术的现状和动向，同时还探讨了CTD技术的发展趋势和关注的几点看法。     

基于FPGA的铯光泵磁力仪频率计设计

铯光泵磁力仪需要通过测量频率换算得到磁场值。以FPGA(现场可编程门阵列)为核心,采用VHDL(超高速集成电路硬件描述语言)语言设计等精度频率计,完成了对铯光泵磁力仪输出频率的采集。该等精度频率计包含整形模块、FPGA测量模块、单片机模块。经测试,该等精度频率计计数分辨率为0.007Hz,对应磁场值为2p T。     

自适应变采样率的快速频率测量算法

在对ADCP进行检测时,需要测量ADCP的载波频率。但是各种基于固定采样技术的测量算法难以同时满足计算量小、速度快和计算精度高等要求。文中应用自适应变采样率的方法,可简单快速进行频率测量。仿真测试表明该算法可以应用于ADCP载波频率测量中。     

基于CR1000 的海洋剖面测量平台双重数据系统设计

为新型海洋剖面测量平台设计了一种基于CR1000数据采集仪的数据存储安全和数据读取方便的双重数据系统.第一重数据,分散存储于自容式传感器,传感器的上位机软件通过CR1000来读取;第二重数据,集中存储在CR1000的数据扩展模块中,通过海洋剖面测量平台的上位机软件直接读取.实验结果表明,该存储方案可有效地实现采样数据的存储和读取,从而最大限度地保证了新型海洋剖面测量平台的数据安全.     

RTK高精度定位技术在水深测量中的应用分析

对RTK高精度定位技术在水深测量中的原理进行介绍,并且通过工程实例,对RTK应用于无验潮水深测量的作业过程及精度分析详细讲解,针对于不同的误差来源采用相应的对策进行解决,对进一步利用RTK高精度定位技术在海洋工程勘察以及水深测量中具有重要意义。     

高精度智能化切割系统的研制

为汽车工业的生产急需研制集光、机、电于一体的新型切割设备,采用三套光学传感器动态跟踪做变速运动的铜管运动情况,精确测定各组件运动速度及距离数据,微型计算机据此数据实时控制切割刀架步进电机其瞬时运行,确保切割与送料两者保持一致;从而实现铜管非匀速运动的动态切割长度误差小于±０．５ｍ ｍ 。在保证精度的前提下,合理设计软件,使切割最短铜管长度控制在３００ｍ ｍ 之内。已取得良好的效果和效益。     

基于DSP和CPLD的数字ADCP信号处理系统

利用声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测量流速是20世纪80年代初发展起来的一种流速流量测验新技术。文章介绍了一种以DSP和CPLD为核心的数字ADCP信号处理系统,阐述了系统工作原理、系统结构和软硬件设计。系统以TMS320C5410芯片作为系统控制和信号处理的核心,采用数字滤波和直接数字合成技术为接收和发射模块,提高系统的速度到10ns运算级,极大的降低了输入输出信号的漂移,水体空间分辨率达到1m。     

电子经纬仪交会测量系统在大型天线精密安装测量中的应用

由于某卫星通信天线面积大、结构非圆对称,对测量精度要求高(测点精度要求为±0.3mm),决定采用大尺寸工业测量系统方法中的电子经纬仪测量系统。系统由3台T3000A电子经纬仪组成。控制网由6个9～16m高的测量墩构成。采用T3000A测角、TC2003测边,数据处理后边角网的点位精度在±0.3mm以内。3台仪器建立系统的尺度精度优于10-5。测量772点用时4h以内,交会精度优于0.3mm(RMS)。经过几次反复的调整,主面的表面精度优于0.5mm(RMS),满足了电气测试的要求。     

一种基于正交频分复用的高速水声通信技术的研究

OFDM(正交频分复用)是一种适合于在多径衰落和受限带宽信道中进行高速传输的技术。论文把OFDM技术应用于高速水声通信中,设计了一套基于OFDM的高速水声通信系统,阐述了OFDM水声通信系统中同步和信道估计的方法。海上试验证明了系统的有效性。     

X-波段导航雷达测波系统的设计与研究

基于布拉格散射原理和多普勒频移原理,利用X-波段导航雷达可以进行海浪和海流的观测。基于此项技术的X-波段导航雷达测波系统,作为海洋观测和应用领域的新一代海浪监测设备,正在日趋成熟。文章针对X-波段导航雷达测波系统的总体设计与研发,从软、硬件设计到算法研究进行了介绍和讨论,并指出研发的关键仍集中于调制机理的研究。     

海床基自动监测系统中央控制单元设计与实验

根据海洋监测仪器及系统工作环境的特点,需要从高可靠性、低功耗、长时间工作、小体积、轻重量等几个方面进行深入分析和研究。论文设计的海床基自动监测系统的中央控制单元,采用工业MSP430、带中断输出的时钟芯片DS1305、FLASH RAM和低阈值VMOS功率管等低功耗3.3 V器件,应用中断和休眠软件设计方法,很好地满足了使用要求。通过实验和分析,指出了低功耗海洋监测仪器及系统设计的基本原则,总结了MSP430闲置的管脚处理、上拉电阻阻值合理选择和电池自放电电流等问题的解决方案和应用经验。     

基于GNSS方位辅助惯性导航系统的水下地形精密测量技术

多波束测深技术是目前水下地形测量的主要技术手段,测量平台的瞬时姿态及方位是影响多波束测深系统最终成果准确度的重要因素。GNSS方位辅助惯性导航系统,作为目前应用较为广泛的方位、姿态、及位置综合测量系统,不仅能够提供高精度位置信息,同时也能提供测量平台的瞬时姿态及方位数据,而且因为具有GNSS方位辅助测量,使得最终方位测量结果比传统方位测量精度大大提高,这对于多波束最终测量成果精度提高具有重要意义。文中从GNSS方位辅助惯性导航系统原理及技术优势出发,结合Trimble RTX后处理技术,从姿态测量、方位测量及辅助高程测量方面分析了在多波束水下地形测量中的应用,并以实际测量成果来展现其在水下地形精密测量技术方面的优势,结果显示,定位精度可以达到优于2 cm级别,方位精度可以优于0.01°(依赖于双GNSS天线之间的基线长度),该技术对水下地形测量准确度提升作用显著。     

北斗区域卫星导航系统电离层建模精度分析

北斗卫星导航系统是首个建成的区域导航系统,其在电离层建模中的可行性和作用倍受关注。采用多项式模型构建区域电离层模型,利用IGSjfng和cut0两站观测数据,从穿刺点分布、单系统建模精度和BDS/GPS融合建模精度等方面分析了北斗区域系统对于电离层建模的作用。结果表明,利用北斗建立电离层模型,其残差标准差小于1.2TECU(1TECU=10~(-16)m~2),外符合精度优于4TECU,与利用GPS建模精度相当,但融合北斗和GPS数据相对于采用单系统建模精度无明显提升。     

基于窗函数法的恒定束宽波束形成器设计

文章研究了等间距线列阵宽带恒定束宽波束形成器的实现原理。给出了利用窗函数获得实现恒定束宽所需子频带加权矩阵的方法。利用获得的加权矩阵，构建了恒定束宽频域算法模型，并通过计算机仿真验证了其有效性。