吊放声呐信号处理机测试设备系统设计

　　1引言

　　吊放声呐是反潜系统的重要组成部分。它装载在旋转翼直升飞机上，利用直升机机动灵活，能较快飞至潜艇出现海域的特点，可在短时间内搜索大面积海域，探潜攻潜。随着近几年潜艇性能的不断提高，特别是出于探测在浅水区活动的安静潜艇的需要， 各国海军十分重视吊放声呐的发展[1]。

　　吊放声呐按工作环境可以简单地分为水上和水下2个部分。水下部分由直升机吊放到海面以下，主要完成水下声信号发射及回波接收与采集。水上部分针对接收到的声信号进行处理，利用各种算法，完成目标检测和参数估计。信号处理机是水上部分的核心部分，完成目标检测及参数估计算法。包括目标检测，测向预处理，目标声信号增强，自适应抗混响，FFT，匹配滤波等大量复杂的处理算法。 其工作稳定性、性能、状态对吊放声呐系统的性能影响非常大。

　　鉴于信号处理机的重要及复杂性，目前信号处理机上均留有测试接口。测试系统的主要功能包括：显示处理机工作状态;控制处理机工作方式;导出与存储处理机关键数据;实时分析处理机输出数据等。由于具有上述功能，测试接口在信号处理机前期开发调试阶段，后期地面监视、维修、检查阶段都可发挥巨大作用。它是信号处理机不可或缺的辅助系统。笔者结合中国目前吊放声呐及信号处理机的发展情况，利用高速DSP芯片TMS320VC5509作为微处理器[2]，加上必要的外设，为信号处理机设计并制作了测试设备，完全具有测试设备需要的功能，在实际中发挥了很好的作用。

　　2系统需求及结构设计

　　测试设备主要的4种功能为：显示处理机工作状态; 控制处理机工作方式; 导出与存储处理机关键数据;实时分析处理机输出数据。对功能进行分析，可知这些功能的核心为建立测试设备与信号处理机 (以后简称处理机)的通信链路，完成数据与命令的交换。在建立通信链路后，测试设备可以根据不同的功能进行相应的操作。在设计通信链路时，主要考虑处理机预设的通信方式。包括数据通信协议、电平协议、电气规格、驱动能力等。

　　测试系统具有显示处理机工作状态的功能，这就需要测试系统有人机交互功能，即键盘和显示。在本测试设备中，需要显示处理机状态、关键数据、实时数据等大量信息，显示设计采用LCD。测试设备控制处理机的工作状态及其他一些必需的操作由键盘完成。通过不同的键盘操作，测试设备发送相应的命令给处理机，控制处理机的工作方式处理机的重要数据除了能在人机界面显示外，还需要存储和上传到计算机，以便进一步处理、分析。所以，测试设备需要考虑大容量数据存储器及与计算机接口。数据在存储过程中，需要存储实时时间，为数据恢复提供时间信息。