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水下检测与作业机器人ROV声纳图像处理设计+matlab源程序(4)

时间:2022-09-17 15:09来源:毕业论文
本文研究的声纳是由加拿大 imagenex 公司生产的 825 数字成像声纳,可以 360 度无死角扫描,扫描范围达到 50 米左右,专用于小型的 ROV,该声纳小巧轻便,

本文研究的声纳是由加拿大 imagenex 公司生产的 825 数字成像声纳,可以 360 度无死角扫描,扫描范围达到 50 米左右,专用于小型的 ROV,该声纳小巧轻便,在 水中重量不到 0。2 千克,因此使用起来方便灵活。这款声纳所需电源为直流电源, 电源大小为 24V,功率损耗仅为 1。5 瓦。通信方面,该声纳使用串口 RS-485,传输 速率将近 115。2kbps[7]。

图 2-1:852 声纳

852 声纳的硬件规格参数如下图 2-2:

图 2-2:852 声纳规格参数

2。2 声纳工作原理

声纳技术中,一个无方向的水听器只能确定有无目标,而不能确定目标的具体 位置;只有把若干个水听器放在一起,形成一个水听阵器,通过结合信号处理的方 法,才可以确定目标的具体位置以及对不同目标的区分。波束形成技术,就是多元 基阵拍了成有规则的图形的,使输出在处理后具有指向性,该技术是声纳信号处理 的重要构成要素,也是声纳成像的根本与关键[8]。

随着数字信号技术和超大规模集成电路的快速发展,多波束大大提高了探测效 率,多波束测深侧扫声纳和新型的前视声纳都采用此技术,声纳所成图像的分辨率 也大大提高。

主动声纳系统一般由一下几部分组成:

(1)波形发生器,用于产生各种脉冲;

(2)波束形成器,用于产生一个或多个指向性发射波束,相控发射多个指向性 波束可以同时获得发射增益并提高探测速率;

(3)功率放大器,用以对小信号波形的放大使之与换能器进行阻抗匹配,来产 生大功率声信号;

(4)信号调节器,包括前放、抗混合低通滤波;来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

(5)动态范围控制,采用自动增益控制或时变增益控制使输出保持稳定并适应 数字转换处理中 A/D 电路的工作范围;

(6)数字转换,由采样、保持和 A/D 转换电路组成,得到数字信号波束;

(7)波束形成,得到一个或多个指向性接受波束,数字波束形成更加具有灵活 性,但是它对于各阵元通道的相位关系的要求比较严格。

2。3 本章总结

综上,由于任务要求和显示需要的不同,对数据的处理也是各不相同的,然后对 数据进行后续处理,最后处理完的数据会显示出来。

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