锚底式声学定位浮标信号处理平台设计
摘要
我国拥有着辽阔的海域，海军装备建设和对海洋的开发一直都是我国的重要课题，
而水声技术在其中扮演着重要的角色，本文针对传统长基线定位系统中的信号处理平
台功能单一，扩展性弱以及整体性不强等问题进行改进，设计了一套新型的基于TL-
5728核心板的锚底式声学定位浮标信号处理平台。本文完成了该平台的硬件电路设计
与调试、开发环境的搭建、软件应用程序的设计、信号处理算法的设计与实现，并通
过相关测试对系统功能进行了验证。
本文依据锚底式声学定位浮标信号处理平台的功能需求以及设计指标完成了器件
的型号选择，并对相关硬件电路进行设计。本系统选择创龙的TL-5728核心板作为信
号处理平台的核心，配合接口电路完成数据的中转及信号处理等任务。该核心板采用
的ARM及DSP处理器均为双核，兼具性能优良、占用空间小以及环境适应能力强等
优势。完成硬件电路设计与调试后，在linux环境搭建完成的基础之上进行了ARM部
分的相关软件程序设计，主要包括UART串口通信模块、UDP/TCP网络通信模块、定
位信息接收解析模块、数据打包存储模块、ARM端核间通信模块。在完成了基于拷贝
相关法的信号检测与估计算法的设计的基础上进行了DSP部分的相关软件程序设计，
主要包括信号处理模块、DSP端核间通信模块和线程间调度模块。该系统中的外围电
路接口采用高速、通用化接口，故具有传输带宽大、兼容性强以及实时性好等优点，
该系统将数据中转以及数据处理功能集中在一块核心板上，并利用通信速率快、稳定
性强的IPC核间通信实现了ARM与DSP的通信，既提高了传输的稳定性也加强了系
统的整体性，可以避免由于多平台共用网络造成的网络拥堵的情况发生。
针对以上设计，均通过测试完成了验证，并通过实验室联调以及湖试完成了系统
的整体功能测试，验证了该系统的可行性及稳定性。
关键词：声学定位浮标；AM-5728；网络通信；核间通信；拷贝相关算法
锚底式声学定位浮标信号处理平台设计
ABSTRACT
Chinahasavastseaarea,andtheconstructionofnavalequipmentandthedevelopment
oftheoceanhavealwaysbeenimportanttopicsforourcountry.Underwateracoustic
technologyplaysanimportantroleinit.Thisarticleimprovesthesignalprocessingplatform
intraditionallongbaselinepositioningsystems,whichhassinglefunctions,weakscalability,
andweakintegrity.Anewtypeofanchorbottomacousticpositioningbuoysignalprocessing
platformbasedonTL-5728coreboardisdesigned.Thisarticlehascompletedthehardware
circuitdesignanddebuggingoftheplatform,theconstructionofthedevelopment
environment,thedesignofsoftwareapplications,thedesignandimplementationofsignal
processingalgorithms,andverifiedthesystemfunctionsthroughrelevanttests.
Thisarticlecompletestheselectionofdevicemodelsanddesignsrelevanthardware
circuitsbasedonthefunctionalrequirementsanddesignindicatorsoftheanchorbott