無人值守地面傳感器系統設計

1 設計任務及采用的器件
1．1 設計任務
(1)設計出小型化的地面傳感器系統，可在一定范圍內識別人員、輪式和履帶車輛目標，并發送識別結果到接收顯示子系統。探測范圍200－400米。
(2)技術參數：額定輸入電壓DC 12V，采用78M05轉換出DC 5V的電壓供DSP系統、無線收發模塊和異步串口使用。
(3)具有系統自檢和準確顯示識別結果的功能。
1．2 采用的器件
采用TMS320VC5509A數字信號處理芯片作為地面傳感器系統的主控芯片。TMS320VC5509A是一種高性能16位定點數字信號處理器，其資源可以完成震動和聲信號采樣和目標識別功能。傳感器調理及放大電路的主要器件是美國TI公司生產的OPA4336。其他主要器件如下：
SDRAM(HY57V64 1 620ETP)、FLASH(Am29LV8OOD)、CPLD(EPM570T100C5N)、TL16C550C 。

2 系統硬件設計
地面傳感器系統主要由DSP小系統、傳感器的調理及放大電路、異步串口通信電路、無線收發模塊四部分組成。此系統通過震動和聲音傳感器采集地面運動目標發出的信號，由傳感器調理及放大電路送入DSP進行特征分析與識別，再將識別的結果通過異步串口傳送給無線收發模塊傳回指揮所。系統硬件框架如圖1圖1硬件框架

2．1 傳感器的選擇
2．1．1 震動傳感器。
選用小型化DX20動圈磁電式傳感器作為地震動信號傳感器。
2．1．2 聲音傳感器
選用733A01型聲音傳感器作為聲音動信號傳感器。
2．2 DSP小系統
DSP小系統的電源采用DC 5V和TLV1117－3．3及TLV1117－ADJ穩壓芯片提供3．3V與1．6V兩種電壓，并用JTAG口硬件仿真并下載程序，SDRAM用于動態存儲采集到的數據，FLASH保存DSP運行程序，待復位后重新載入DSP內部RAM中運行，CPLD負責外圍器件的選擇控制。DSP通過16根數據總線和14根地址總線通過CPLD與SDRAM、FLASH、串口進行通信。DSP怍為系統的核心，完成信號采集、過零數分析、短時能量分析、動態時間規整算法(DTW)等處理過程。