超音速弹丸 在空气中飞行会产生激波，根据这一特性，可用声传感器来感应子弹所产生的激波。根据测量模型，可将声传感器分别放在六个不同的位置，这样每个传感器获得激波的时间就会有所不同，求出他们之间的时间差再根据测量模型就可以确定弹丸通过靶面的位置。根据声传感器的特性 ， 设计了 RC 高通滤波电路 、 基于 AD713 的放大电路 和基于 LM339 整形电路 。在 Quartus Ⅱ 下设计了基于 CPLD 的延时电路并且对 脉冲整理模块 、 计数器模块 、 寄存器模块 、 数据排序模块 、 数据格式整理模块 进行了仿真。通过模拟实验来验证系统的性能。 进行现场控制器的调试，实验表明信号调理电路部分可以完成声信号的放大与整形 。 基于 CPLD 延时电路可以完成 激波到达各通道时差的提取、保存以及数据格式整理。59599
毕业论文关键词 声定位 激波处理 时间差
Title Title Title Title Shock wave position with the controller design
Abstract Abstract Abstract Abstractshock wave is produced when supersonic projectiles flying in theair.According to this feature,we can available shock wave produced byacoustic sensor to sense the bullet.According to the measurement model,sound sensor can be respectively in the six different place.That each sensorgain shock time will be different, and the time lag between them accordingto the measurement model can determine the projectile through the targetlocation below.According to the characteristics of the acoustic sensor, design of RChigh-pass filter circuit, amplifier circuit based on AD713 and based onLM339 shaping circuit.In Quartus Ⅱ under a delay circuit based on CPLD design and simulation ofpulse cleaning counter module, the register module, data format, datamodule, the module.Simulation experiment was carried out to verify the performance of thesystem . On-site controller of debugging, the experiment showed that signaldisposal circuit part can complete the acoustic signal amplification andplastic . Based on CPLD time delay circuit can complete shock wave reachedthe channel time of extraction, storage, and data format.
Keywords Acoustic positioning Shock wave treatment Time difference
目次
1绪论1
1.1本课题研究背景及意义..1
1.3本文主要工作..2
2系统总体设计.3
2.1系统总体结构及功能3
2.2本章小结..4
3硬件设计.4
3.1传感器4
3.2滤波放大电路设计.6
3.3整形电路设计8
3.4电路中的电压转换..11
3.5CPLD硬件设计..11
3.6本章小结12
4软件设计..12
4.1CPLD软件的整体设计.12
4.2脉冲整理模块.14
4.3计数器控制模块与清零设置模块..15
4.4计数器模块..17
4.5寄存器模块..18
4.6数据排序模块.18
4.7数据格式整理模块..19
4.8本章小结20
5设计过程和模拟实验..20
5.1硬件设计过程.20
5.2软件设计过程.22
5.3模拟实验..22
5.4本章小结..26
结论..27
致谢28
参考文献..29
1 1 1 1 绪论绪论绪论绪论1.1 1.1 1.1 1.1 本课题研究背景及意义 本课题研究背景及意义 本课题研究背景及意义 本课题研究背景及意义身管武器的弹着点是 评价其性能优劣的重要特征参量之一 ， 同时也是目前生产厂家在产品交验中主要考核的技术指标之一 [21]。在高度信息化的今天 ， 弹着点测试也向着自动化 、 智能化的方向发展 。 常用的弹着点的测量方法有光电测量法 ， 图像处理测量法 ， 温差测量系统法和声定位测量法 。 在远距离测量高速飞行弹丸弹着点试验中 ， 声定位法依其隐蔽性好 、 可全天候工作 、 成本低廉等特有优势 ， 被国内外靶场广泛应用 。 声定位的方法有两种 。 一是根据有阵列传感器接收到的最大声功率信号位置确定物体位置（在输入端检测到的最大相位调整位置 ） ；二是基于到达时差的方法 。 近年来很多研究者为进一步提高声定位技术做了大量的研究工作 ， 如测量传感器布阵方法 、 激波信号采集及处理技术等方面的研究已经取得了一系列的成果 ， 但仍有一些工作需要开展目前 。 目前我国报告成功的弹着点测量系统大部分是基于有线的数据采集系统 ， 该系统成本高 ， 且不适于远距离的信号传输 ， 另外 ， 由于靶场的地形差异 ， 系统不易架设 ， 为此需展开远距离 、 低成本 、 高精度的弹着点测量系统的研究。本文意图基于 CPLD 设计一种六路激波到达时差测量单元，实现激波信号的调理、到达时差的计算、无线发送与接收，可为基于激波的自动报靶系统研制奠定基础。 激波定位用现场控制器设计:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_64862.html