专利名称：基于dsp模拟目标噪声的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于DSP (数字信号处理器)模拟目标噪声的装置，属于海洋噪声检测技术领域。
背景技术：
声纳系统是采用声波进行探测的装置。声纳系统在汽车监视器、水中探测领域有着广泛的运用。由于光和电磁波在水中衰减很快，而声波衰减较慢，所以声纳系统成为水下监视使用的主要技术，用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪。按工作方式声纳系统可以分为主动声纳系统和被动声纳系统。主动声纳系统指声纳系统主动发射声波“照射”目标，而后接收水中目标反射的回波以测定目标的参数。被动声纳系统指声纳系统被动接收舰船等水中目标产生的辐射噪声和水声设备发射的信息，以测定目标的方位。主动声纳系统/被动声纳系统主要包括水上部分(简称为干端)和水下部分(简称为湿端)，在对声纳系统进行检测判断其是否工作在正常状态时，由于陆地上不具备特定的海洋环境，因此在陆地上对其干端的工作状态进行检测时，需要利用能够模拟出海洋环境噪声的装置，进而完成对声纳系统的检测。现在基准噪声信号通常为离声纳系统具有固定距离的噪声，当声纳系统需要对不同位置的噪声进行检测时，面前还没有可生成不同位置噪声信号的装置。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供了一种基于DSP模拟目标噪声的装置，该装置能够对多种海洋噪声信号进行同时的模拟，并且计算精度高。实现本实用新型的技术方案如下一种基于DSP模拟目标噪声的装置，包括信号转换模块、时延获取模块、粗延模块、信号处理模块、精延模块、幅度调节模块以及模数转换模块；上述各模块集成于DSP芯片上；其中，信号处理模块通过粗延模块与信号转换模块相连，信号处理模块通过精延模块、幅度调节模块与数模转换模块相连，时延获取模块分别与粗延模块和精延模块相连；信号转换模块，用于对事先存储的k个基准噪声信号进行分析处理，生成待处理信号并传输给粗延模块，其中所述k个基准噪声信号所包含的位置参数相同，记为参考位置参数；时延获取模块，用于根据事先设定的m个位置参数，生成各位置参数对应于参考位置参数的m个时延值；粗延模块，针对每一时延值，将待处理信号按照时延值的整数部分进行延时处理， 获得m个与各位置参数相对应的粗延信号；[0013]信号处理模块，用于对m个粗延信号分别进行N倍插值处理，获得各位置参数相对应的m个插值信号，其中N = 9;精延模块，将m个插值信号分别按照其所对应的时延值小数部分的值进行延时处理，获得m个与各位置参数相对应的精延信号；幅度调节模块内存储有m个互不相同的幅度调节因子ο，根据ο对m个精延信号的幅度值进行调节生成m个数字噪声信号；数模转换模块，用于将各参考位置对应的m个数字噪声信号分别转换成模拟噪声信号并输出出去。本发明所述待处理信号用矩阵X[n]表示，所述将待处理信号按照时延值的整数部分进行延时处理为将矩阵X[n]中序号小于整数部分值的元素取0。本发明所述插值信号用矩阵Yi [NXn]表示，i = 1,2,……m;所述将m个插值信号分别按照其所对应的时延值小数部分的值进行延时处理为针对矩阵1^乂11]中的非零元素，将序号小于延时值小数部分值的元素取0。有益效果本实用新型利用位置参考参数和各位置参数生成时延值，并根据时延值对基准信号进行对齐处理，获取对应于不同位置参数的噪声信号，满足声纳系统测试的需要。
图1为基于DSP模拟目标噪声的装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。本实用新型基于DSP模拟目标噪声的装置，包括信号转换模块、时延获取模块、 粗延模块、信号处理模块、精延模块、幅度调节模块以及模数转换模块；上述各模块集成于 DSP芯片上。其中，信号处理模块通过粗延模块与信号转换模块相连，信号处理模块通过精延模块、幅度调节模块与数模转换模块相连，时延获取模块分别与粗延模块和精延模块相连。信号转换模块，用于对事先存储的k个基准噪声信号进行分析处理，生成待处理信号并传输给粗延模块，其中所述k个基准噪声信号所包含的位置参数相同，记为参考位置参数。所述的分析处理为采集k个基准信号的幅度值f1;……，fk，将相邻的两个幅度值相力Π，当相加的结果Fj= (fj+fJ+1)大于设定的正阈值Δ_时，则令A = Fj-Δ ；当相加的结果Fj = (fj+fj+1)小于设定的负阈值Amin时，则令& = Fj+Δ , Δ = Amax-Amin，其中当j =k时，则令fk与之间进行相加处理，并将此时的f1 ……，fk作为矩阵Γ (η)前k个元素的元素值。重复上述相加比较的过程，并将此时获取的f\，……，fk作为矩阵Γ (η)第k 至业个元素的元素值。依此类推，直至重复相加比较的次数达到预设的上限值rmm为止， η = k Xnum0时延获取模块，用于根据事先设定的m个位置参数，生成各位置参数对应于参考位置参数的m个时延值；其中位置参数可以根据测试的需要进行设置。时延值的生成例如，第一个位置参数与参考位置参数之间相差的距离为D，则第一个时延值等于D/V，V为噪声传播的速度。粗延模块，针对每一时延值，将待处理信号按照时延值的整数部分进行延时处理， 获得m个与各位置参数相对应的粗延信号，将粗延信号传输给信号处理模块。延时处理的具体的过程为待处理信号用矩阵X[n]表示，将矩阵X[n]中序号小于时延值整数部分值的元素取0。例如，第一个位置参数对应参考位置的时延值为15. 3时，则粗延模块根据时延值的整数部分即15，令矩阵X[n]前15个元素为0，则X[n]的第16个元素开始为第一个位置
参数对应的噪声信号。信号处理模块，用于对m个粗延信号分别进行9倍插值处理，获得各位置参数相对应的m个插值信号。由于时延值上存在小数部分，若在X[n]中两相邻值之间插入9个值， 则相邻值之间的时延为原来的0. 1倍，因此可以完成对时延值中小数部分延时的处理。所述插值处理为进行9倍余弦拟合内插。精延模块，将m个插值信号分别按照其所对应的时延值小数部分的值进行延时处理，获得m个与各位置参数相对应的精延信号，并将精延信号传输给数模转换模块。延时处理的具体过程为插值信号用矩阵1^乂11]表示，针对矩阵1^乂11]中的非零元素，将序号小于延时值小数部分值的元素取0，i = 1,2,……m。例如，第一个位置参数对应参考位置的时延值为15. 3时，则精延模块根据时延值小数部分的值即3，将第一位置参数对应的矩阵Y1 [NXn]的每一元素进行对齐，即令 Y1LNXn]中前3个不为0的元素设置为0。幅度调节模块内存储有m个互不相同的幅度调节因子ο，根据ο对m个精延信号的幅度值进行调节生成m个数字噪声信号；其中ο表示位置参数所对应信号的幅度值与参考位置参数所对应信号幅度值之比。数模转换模块，用于将各参考位置对应的m个数字噪声信号分别转换成模拟信号并输出出去，以便声纳系统的利用。综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1. 一种基于DSP模拟目标噪声的装置，其特征在于，包括信号转换模块、时延获取模块、粗延模块、信号处理模块、精延模块、幅度调节模块以及模数转换模块；上述各模块集成于DSP芯片上；其中，信号处理模块通过粗延模块与信号转换模块相连，信号处理模块通过精延模块、 幅度调节模块与数模转换模块相连，时延获取模块分别与粗延模块和精延模块相连；信号转换模块，用于对事先存储的k个基准噪声信号进行分析处理，生成待处理信号并传输给粗延模块，其中所述k个基准噪声信号所包含的位置参数相同，记为参考位置参数；时延获取模块，用于根据事先设定的m个位置参数，生成各位置参数对应于参考位置参数的m个时延值；粗延模块，针对每一时延值，将待处理信号按照时延值的整数部分进行延时处理，获得 m个与各位置参数相对应的粗延信号；信号处理模块，用于对m个粗延信号分别进行N倍插值处理，获得各位置参数相对应的 m个插值信号，其中N = 9;精延模块，将m个插值信号分别按照其所对应的时延值小数部分的值进行延时处理， 获得m个与各位置参数相对应的精延信号；幅度调节模块内存储有m个互不相同的幅度调节因子ο，根据ο对m个精延信号的幅度值进行调节生成m个数字噪声信号；数模转换模块，用于将各参考位置对应的m个数字噪声信号分别转换成模拟噪声信号并输出出去。
专利摘要本实用新型公开了一种基于DSP模拟目标噪声的装置，包括信号转换模块、时延获取模块、粗延模块、信号处理模块、精延模块、幅度调节模块以及模数转换模块；上述各模块集成于DSP芯片上；信号处理模块通过粗延模块与信号转换模块相连，信号处理模块通过精延模块、幅度调节模块与数模转换模块相连，时延获取模块分别与粗延模块和精延模块相连。本实用新型利用位置参考参数和各位置参数生成时延值，并根据时延值对基准信号进行对齐处理，获取对应于不同位置参数的噪声信号，满足声纳系统测试的需要。
文档编号G01S7/52GK202256667SQ20112034636
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者何金结, 刘丕伟, 孟凡彬, 张峰, 张建伟, 李瑛 , 潘宁, 田野, 雷鸣, 黄丽彦 申请人:沈阳辽海装备有限责任公司