基于XCP系统的频分复用有线载波通信技术的研究

摘要

投弃式海流剖面测量仪(expendable Current Profiler,简称X C P),是一种可快速、低价获取海洋环境剖面参数的仪器，该类仪器近年来主要被广泛用于海洋自然灾害预警、渔情环境调查和海洋军事应用等领域。在我国863计划的支持下，XCP投弃式剖面测量仪技术的研究已经成为国家海洋技术中心急待研究开发的项目之一。
　　论文主要完成了水下数据采集和频分复用传输，水上信号接收处理和无线传输，X C P探头在垂直旋转下降过程中，通过内部的传感器快速获取某一时刻的线圈、电极和温度三路极其微弱的模拟小信号，设计了一种信号调理电路完成对微弱信号的滤波与放大以便有用信号不会被海洋噪声所淹没，此外，由于频率信号要比电压信号更适合在有线信道上进行传输，设计了一种压频转换电路将模拟电压信号转变成为三路不同频段的调频信号，最后通过频分复用技术将三路调频信号混合成为一路模拟信号，经过传输导线传送至水面浮筒。
　　提出了一种自动增益放大技术来保证接收到的信号幅度保持在较小的范围内变化，然后采用有源滤波器和锁相鉴频对三路调频信号分别进行分离与解调，最后将解调后的信号通过扩频通信的方式传送给直升机上的终端，这样不仅能够提高系统抗干扰能力，而且还能够对水下采集到的信息起到加密保护的作用。最后利用仿真软件对系统各部分模块进行仿真和调试。
　　最后对本课题所做的工作进行分析与总结，并对XCP系统提出了需要改进之处与未来的展望，目的是进一步提高系统的工作效率和通信质量。

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第一章绪论

1 .1 研究背景及其意义

1 .2 国内外研究现状

1 .3 课题任务简介

第 二 章 XCP工作原理及系统设计

2.1 XCP探头结构

2. 2 XCP系统测量原理

2. 3 XCP系统设计

第 三 章 XCP系统硬件电路的设计

3 .1 水下数据采集与频分复用传输

3. 2 水上信号接收处理和滤波分离

3.3 扩频通信技术

第四章电路的实验仿真

4. 1 前置放大部分仿真

4.2 有源滤波部分的仿真

4 .3 扩频通信系统的仿真

第五章结论

5. 1 总结

5 .2 展望

参考文献

附录A

附录B

攻读学位期间所取得的相关科研成果

致谢