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1、DESIGN APPLICATION设 计 应 用162002.2.B 束宽内接收能量。在接收时， 窄束宽可使换能器抑制干扰噪声， 这是因为环境噪声来自所有方向。 用方向指数D I 对数项数学表示它。检测准则要求接收器收集到的功率量应超过一定阈值的噪声电平。信噪比的对数形式是S N R 。检测的最小S N R 称之为检测阈值D T 。 通常检测发生在时间大于5 0 % ，其 S N R D T 。从源到接收机的信号损耗称之为传播损耗( T L ) 。 传播损耗项包括所有能量发放， 衰减和其他各种影响。被动式系统( 一路传输) 中声纳接收的S N R 可用下式表示 ：S N Rp a s s i
2、 v e= S L + D I - T L - N L( 2 )其中S L - 发射声能量的源电平D I - 接收器的方向指数用D S P实现简单的实时声纳S i m p l e R e a l - T i m e S o n a r w i t h t h e D S P 5 6 8 2 4图1 声纳系统结构M i h a i V . M i c e a , L u c i a n M u n t e a n , D a n i e l B r o s t e a n uDESIGN APPLICATION设 计 应 用172002.2.B DESIGN APPLICATION设 计 应 用
3、182002.2.B 每项的差别很大。系统结构用D S P 6 5 8 2 4 实现主动式声纳系统的框图示于图1 。该主动式声纳系统的主要特性是声波源和接收器一起安装在一个旋转平台上。 所选择的两个换能器做为超声发射器和接收器应具有相似的电 -声特性。 它们确定声纳工作频率 ：f s o n a r = 4 0 K H z 。 发射器/ 接收器平台由步进电机转动， 步进电机由 D S P 板控制。此系统还包括超声换能器的放大器和驱动器电路以及接收入射波信号的A / D 变换逻辑。用 D S P 5 6 8 2 4基评价模件( E V M ) 做为声纳系统的核心单元。经端口B ( G P I O
4、 ) ，E V M 直接连接传感器接口逻辑。用标准P C 串行接口连接到主计算机。D S P执行所有声纳特殊数据处理功能(如发射波取样产生， 接收信号滤波， 接收数据缓冲器发射模式产生， 目标距离计算) 以及主机和传感器接口的数据通信程序， 模/ 数变换器和步进马达控制程序。主计算机提供声纳的图像用户接口( G U I ) 。用户起动、 停止声纳工作， G U I 以图形、 直观形式显示检测目标。图2 示出通用声纳操作流程， 包括声纳系统最重要的程序以及声纳工作期间相对的时间位置。 声纳一般数据流程的一个最主要特性是主机和D S P 之间程序执行的并行性。图 2 中的 符号代表数据流程的稳定状
5、态。当D S P 执行达到 状态时， 它异步等待一外部事件以便进一步执行， 即主计算机信号准备好接收来自D S P 的结果。 在接收信号之后， D S P 执行一系列程序， 最终实现距离计算循环， 此循环对应于1 . 8 度水平搜索( 两个0 . 9 度步进马达的步旋转) ， 声纳角检测范围为1 8 0 度。在同一状态下， 当主机执行达到 状态时， 计算机发出 “等待数据” 命令到D S P ， 而循环无限期下去， 直到下列条件之一发生时为止：D S P 通过串行连路送出结果或用户从图像用户接口停止声纳工作。D S P 执行的主要程序包括 ：初始化程序发射波产生 回波信号取样和存储图4 模/
6、数变换器电路图5 步进马达控制电路DESIGN APPLICATION设 计 应 用192002.2.B 542002.2.B AUTOMATION & MEASUREMENT自控与测量可实现1 微应变分辨力， 6 0 0 0 1 0 0 0 0 微分辨测量范围， 0 . 5 5 精确度， 响应频率0 . 3 H z 1 0 K H z 。 此振动传感器跟其它振动传感器相比， 有灵敏度高、 频率响应范围宽、 抗过载及冲击能力强、 抗干扰性好、 操作简便、 体积小、 重量轻、 坚固、 振动检测范围宽的优点。 在超细颗粒机械加工中测试振动效果良好。 图2 应用 M A X 1 4 5 2 组成的测
7、试机械振动的前置处理电路为：Dm a x= 3 2 2 3 . 7 m m( 5 )上式为理论值， 在计算中忽略声波在空气传播( 从源到目标和从目标到源) 中的能量损耗以及目标的反射损耗。 这些参量依赖于本地气压、 温度以及特定目标的大小、 表面和形状。 同时也忽略环境中存在的声音噪声以及接收端的感应电噪声。第2 个主要的声纳参量是检测分辨率 ：( 6 )19参考文献1 . 单片机应用技术选编( 5 ) ， 何立民， 北京航空航天大学出版社。2 . M A X I M D A T A B O O K , 2 0 0 1 , N E W P R O D U C T S .3 . D a n c
8、a s t e r , J o h n , M a r k B o w e n , a n d A l i R a s t e g a r . 1 9 9 7 .E n h a n c e d p e r f o r m a n c e s i l i c o n p r e s s u r e s e n s o r s f o r a u t o m o t i v ea p p l i c a t i o n s . S o c i e t y o f A u t o m o t i v e E n g i n e e r s ( r e p r i n t e d f r o mS e
9、 n s o r s a n d A c t u a t o r s , 1 9 9 7 ) : 5 9 - 6 5 .尽可能地降低系统中的噪声以便改善声纳系统性能。更好地设计传感器接口电路， 放大器电路应有最大的信噪比( S N R ) ，在D S P 上实现的声纳特殊算法应最佳化等都可能增强系统性能。为了增加声纳检测距离， 可采用具有高增益放大器电路的更高功率的超声传感器对、 以及具有较高取样率和变换分辨率的 C O D E C 。本文所描述系统可应用于自控、 自制导微型机器人，自控真空吸尘器， 目标探测器， 自制导装置， 泊车系统等。( 彭京湘编译)22002.2.B 8Electron
10、ic & Computer Design WorldSource Magazine of Chinas Scientific & Technical Papers StatisticsFebruary, 200247553966DESIGN APPLICATIONSimple Real-Time Sonar with the DSP56824 S O N A R s y s t e m s h a v e a l a r g e f i e l d o f a p p l i c a t i o n i n r o b o t i c s , n a v i g a t i o n a n d
11、 t a r g e t d e t e c t i o n . D i g i t a l s i g n a l p r o c e s s i n g t e c h n i q u e s i n c r e a s e t h e v e r s a t i l i t y o f m o d e r n s o n a r s y s t e m s , r e s u l t i n g i n a w i d e r r a n g e o f d e t e c t i o n , b e t t e r p r e c i s i o n , d a t a s t o r
12、 a g e a n d p o s t - p r o c e s s i n g c a p a b i l i t i e s , a s c o m p a r e d t o p r e v i o u s a n a l o g s o n a r s y s t e m s . D i g i t a l f i l t e r i n g a l g o r i t h m s c a n b e a p p l i e d t o t h e r e c e i v e d d a t a , t h u s i m p r o v i n g t h e t a r g e
13、 t d e t e c t i o n c a p a b i l i t i e s i n n o i s y e n v i r o n m e n t s . T h e r e f o r e , u s i n g D S P s t o e n h a n c e s o n a r p e r f o r m a n c e i s a d v a n t a g e o u s .EMBEDDED IN ELECTRONIC DESIGNImplementing Communication between TMS320C6000 and UARTT h e m u l t
14、i c h a n n e l b u f f e r e d s e r i a l p o r t ( M c B S P ) o f T M S 3 2 0 C 6 0 0 0 i s a s y n c h r o n o u s s e r i a l p o r t , a n d c o n s e q u e n t l y n o t c a p a b l e o f s u p p o r t i n g U A R T s t a n d a r d s . H o w e v e r , T M S 3 2 0 C 6 0 0 0 c o m m u n i c a
15、t e w i t h U A R T s i s p o s s i b l e b y r e c o n f i g u r a t i n g c o n t r o l r e g i s t e r s .AUTOMATION & MEASUREMENTData Acquisition and Processing in Safeguard System Based on CAN T h e a p p l i c a t i o n o f f i e l d b u s t e c h n o l o g y i s o n t h e s t a r t i n g s t a g e i n C h i n a . A l l e q u i p m e n t s u s e d i n f i l e d b u s c o n t r
