spring|编程阵列系统是一种能够实现定制数字电路的设备中间件

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声纳信号处理系统使用直接数字系统架构，这意味着只有声纳的前端元件，如功率放大器和低噪声放大器，使用模拟电子设备和所有其他功能，如信号生成、频率变频、滤波和解调。这大大简化了电子硬件，但代价是更复杂的数字信号操作和硬件。但这些反过来又在现场编程阵列系统中强大地执行，从而提供了一种低成本的解决方案。编程阵列系统是一种能够实现定制数字电路的设备。

该设备可以并行高速执行多项任务，因此，系统复杂性位于数字域中，通过这种实施方式能够实现更灵活和更高质量的信号采集和处理。该技术的使用产生了一个适合小盒子的低功耗系统，在尺寸和能耗方面与自主船兼容。阵列系统负责产生复杂的声学信号，控制发射功率放大器和自适应增益低噪声接收放大器，将接收信号与发射波形进行协调和匹配滤波。

【spring|编程阵列系统是一种能够实现定制数字电路的设备】

因此，阵列系统的首要任务是控制数模和模数接口。在每次发送脉冲触发时，阵列系统从存储器中读取信号波形，将信号转换为通带，对信号进行插值和滤波，最后提供给控制数模。在接收阶段，样本从模数接口中读取，转换为基带，过滤，抽取，最后放入存储器。每个发射脉冲都使用该系统中实现的实时时钟进行时间戳记，该时钟使用时间信息和来自定位系统接收器的每秒脉冲触发进行校正。

这可以实现与导航数据的精确关联。嵌入在阵列系统中的处理器桥接低级硬件和控制PC ，提供对声纳的以太网访问。然后将结果提供给嵌入式计算机进行存储和声像计算。岸上基站通过高速数字无线电链路访问这些数据，使测量数据可用。准确的目标区域图像形成过程取决于传感器在穿过孔径时的精确位置。使用水面舰艇的主要优势之一是使用卫星系统进行导航。

由于使用的波长为厘米级，因此这是容器沿合成孔径长度所需的相对精度水平。如果使用载波相位测量在差分模式下操作，这可以通过定位导航实现。通过将定位解决方案与惯性测量相结合，可以进一步消除该误差。对于处理成对图像的高度计算，必须获得精确的姿态数据，以便将两个传感器之间的杠杆精确地转换为目标位置估计。

为此，惯性传感器发挥着至关重要的作用：通过与定位数据相结合，它可以提供精确度为弧分级的俯仰和侧倾估计。导航子系统基本上是一个卡尔曼滤波器，通过惯性传感器将船舶的动态行为与定位读数混合在一起。主要状态是定位、速度和高度误差，但也包括惯性传感器偏差。输出是一个完整的导航解决方案，包括高数据速率的位置速度和姿态信息。

为了达到最佳效果，船应该以恒定的速度在地面上以最小的滚动和俯仰运动沿着预先定义的路径前进。此外，希望以最小偏差描述预期的船轨迹，以允许在近距离平行线上进行多次扫描，这对于双通道干涉高度映射是必需的。为了实现这些目标，开发了一种控制系统，该系统可以按照用户指定的轨迹以给定的速度自动驾驶车辆。控制系统由两个独立的控制回路组成，一个用于速度，另一个用于车辆的水平位置。速度环决定船的共模驱动，而水平面环决定差模驱动。然后将这些值组合起来产生右舷和左舷推进器的命令。