基于FPGA的水聲通信技術研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著海洋開發(fā)和信息產業(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，使得在海洋中實現(xiàn)高速率、高可靠性的信息傳遞成為當今人類的重要研究課題。 本論文針對國家863科研項目－－基于傳感器網(wǎng)絡的深遠海環(huán)境監(jiān)測體系結構及關鍵技術研究開展工作，主要致力于水聲通信系統(tǒng)的研究和設計。根據(jù)水聲通信的特性和國內外水聲通信的研究成果及研究方法，本論文提出了基于SOPC技術的水聲通信系統(tǒng)總體設計方

2、案并開發(fā)實現(xiàn)，為項目整體功能的實現(xiàn)以及相關網(wǎng)絡通信協(xié)議的正常運行，提供了通信保證。 本論文主要工作之一，是結合當前水聲通信領域取得的成果，提出了4FSK調制方式結合曼徹斯特編碼的水聲通信算法。利用頻率調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，同時為解調過程提供了充分的同步信息。 本論文的另一個主要工作，是采用基于FP

3、GA的硬件開發(fā)平臺，利用SOPC技術，具體實現(xiàn)了水聲通信過程主要模塊的邏輯設計，以及相關的軟件控制功能設計。同時，設計水聲通信數(shù)據(jù)采樣存儲功能，保證水聲通信數(shù)據(jù)的實時采樣與存儲。設計和開發(fā)過程中采用軟硬件協(xié)同方式，使系統(tǒng)達到了高性能處理、高靈活性、可移植、可裁剪及降低成本的要求。 最后，論文通過大量的計算機仿真工作，以及現(xiàn)場實驗，驗證了算法的可行性以及實現(xiàn)方式的可靠性。根據(jù)本系統(tǒng)實際研究開發(fā)的結果，總結分析了系統(tǒng)的特點，并根據(jù)目