题目：基于DSP的海洋环境监测信号处理系统的设计与实现

海洋环境问题日趋严峻，为改善海洋环境问题，需要对海洋环境进行实时，长期，连续的监测，然而由于海洋环境的复杂性，尤其是能源供给的特殊性，这种监测的系统实现显得尤为复杂。本文介绍了一种用于海洋环境监测的低功耗数字信号处理系统。该数字信号处理系统基于声纳技术。以ADI（Analog Device Instrument）公司的DSP BLACKFIN533为核心处理器，实现对音频信号的处理 ，以CPLD（复杂可编程逻辑控制器）作为主要控制器件完成系统各部分的协调控制，同时集成了大容量存储器以支持对长期监测数据的存储；在信号采集方面，集成一路信号发射通路和八路数据采集通路以实现用主动声纳和被动声纳技术相结合的方式对海洋环境中的要素进行监测；另外为了实现快速数据传输，系统还集成了以太网设备。在低功耗的考虑方面，除了选择具有低功耗的元器件外，通过模块化的电源管理设计，实现对系统工作频率以及系统的供电电压进行自主实时调整，从而达到功耗最优化，以延长在海洋中工作的时间。另外为了适应在复杂环境中对更多的环境因素进行监测，使用同步机制将多个系统并联起来工作。试验结果表明在对海洋生物群进行监测的工作过程中，当系统完全休眠时仅消耗90uW的功耗。在对信息进行实时监测处理时，执行一次目标分析算法需要1000ms的时间，而功耗消耗约660mW，如果此时打开网络设备传输数据则功耗达到750mW。在统计中，每执行1次完整的监测过程平均需要约2分钟，功耗约为500mW。试验的结果还表明系统在功耗以及运算性能的结合方面，达到了比较好的效果。