基于FPGA的水聲通信技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著海洋開發(fā)和信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，利用海洋信道傳輸數(shù)據(jù)信息的需求大為增加。在這種需求的牽引之下以及海洋通信本身所具有的挑戰(zhàn)性，使得在海洋中實(shí)現(xiàn)高速率、高可靠性的信息傳遞成為當(dāng)今人類的重要研究課題。 本論文針對國家863科研項(xiàng)目－－基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的深遠(yuǎn)海環(huán)境監(jiān)測體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究開展工作，主要致力于水聲通信系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)。根據(jù)水聲通信的特性和國內(nèi)外水聲通信的研究成果及研究方法，本論文提出了基于SOPC技術(shù)的水聲通信系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方

2、案并開發(fā)實(shí)現(xiàn)，為項(xiàng)目整體功能的實(shí)現(xiàn)以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的正常運(yùn)行，提供了通信保證。 本論文主要工作之一，是結(jié)合當(dāng)前水聲通信領(lǐng)域取得的成果，提出了4FSK調(diào)制方式結(jié)合曼徹斯特編碼的水聲通信算法。利用頻率調(diào)制本身對于相位變換不敏感的特性，抑制了水聲信道中多途效應(yīng)引起的相位偏移以及能量衰減。并且利用曼徹斯特編碼作為信源編碼，為信號傳輸?shù)目煽啃蕴峁┍ＷC，同時(shí)為解調(diào)過程提供了充分的同步信息。 本論文的另一個(gè)主要工作，是采用基于FP

3、GA的硬件開發(fā)平臺(tái)，利用SOPC技術(shù)，具體實(shí)現(xiàn)了水聲通信過程主要模塊的邏輯設(shè)計(jì)，以及相關(guān)的軟件控制功能設(shè)計(jì)。同時(shí)，設(shè)計(jì)水聲通信數(shù)據(jù)采樣存儲(chǔ)功能，保證水聲通信數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采樣與存儲(chǔ)。設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中采用軟硬件協(xié)同方式，使系統(tǒng)達(dá)到了高性能處理、高靈活性、可移植、可裁剪及降低成本的要求。 最后，論文通過大量的計(jì)算機(jī)仿真工作，以及現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了算法的可行性以及實(shí)現(xiàn)方式的可靠性。根據(jù)本系統(tǒng)實(shí)際研究開發(fā)的結(jié)果，總結(jié)分析了系統(tǒng)的特點(diǎn)，并根據(jù)目