基于DSP的水下目標檢測與參數(shù)估計應(yīng)用分析

人造金剛石是一種重要的工業(yè)原材料，幾乎涉及國計民生的各個領(lǐng)域。我國目前是金剛石生產(chǎn)和出口大國，產(chǎn)量約占世界產(chǎn)量的2/3。但是，國產(chǎn)金剛石工業(yè)產(chǎn)值卻只占世界工業(yè)產(chǎn)值的1/3，這主要是由于質(zhì)量不高所造成。生產(chǎn)人造金剛石的主要設(shè)備是壓機，從我國目前生產(chǎn)金剛石的設(shè)備來看，大部分生產(chǎn)廠家使用六面頂壓機，隨著國內(nèi)六面頂腔體的大型化和對這一技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，與國外在技術(shù)裝備上的差距在進一步縮小。但是，國內(nèi)在壓機的控制水平上還相當(dāng)落后，阻礙了金剛石質(zhì)量的提高。因此，提高國內(nèi)金剛石壓機的控制水平成為當(dāng)務(wù)之急。
　　1 金剛石的合成工藝
　　人造金剛石是由石墨片、觸煤片在一定的壓力、溫度條件下生成所得。目前，金剛石生產(chǎn)工藝過程中一個重要的技術(shù)環(huán)節(jié)是壓力的臺階型變化，即在金剛石合成初期，將壓力分成幾個壓力段，并在每個臺階壓力上保持一段時間。對于溫度控制， 目前廣泛采用的恒功率控制，該技術(shù)的最大弱點是：當(dāng)加熱時間足夠長時，石墨在催化劑中再結(jié)晶成片狀，不利于金剛石的生長。對于溫度的控制，我們可以通過對加熱電壓的間接控制來實現(xiàn)，且這種控制方法在實踐中也能達到很好的控制效果。
　　2.硬件設(shè)計方案
　　2.1 TMS320LF2407簡介
　　TMS320LF2407片內(nèi)集成有32k FLASH，1.5k字的數(shù)據(jù)／程序RAM，544字的雙口RAM （DARAM）和2k字的單口RAM（SARAM）；10個10位ADC外圍接口，CAN總線接口，4個通用定時器和一個看門狗計時器；運算數(shù)率高，單個指令周期執(zhí)行時間僅為33ns；工作電壓為＋3.3V，工業(yè)級溫度范圍－40～＋8°C，特別適合于工業(yè)應(yīng)用。由此可以看出該DSP控制器將實時處理能力和控制器外設(shè)功能集于一身，為控制系統(tǒng)提高實時性、實現(xiàn)小型化和低成本提供了一個理想的解決方案。另外，壓機的控制變量和所接的外設(shè)較多。選用DSP控制器，正好利用它的實時控制能力強和集成外設(shè)豐富的優(yōu)點，故選用TMS320LF2407作為控制和數(shù)字化處理的核心。
　　根據(jù)壓機所需要實現(xiàn)的功能，以TMS320LF2407為核心的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。
　　
　　圖1 金剛石壓機控制系統(tǒng)原理圖