水声通信数字调制器的设计与实现

摘要

现代通信系统是陆-海-空三维通信网,三维通信网的组成主要制约于水下通信.声波是当前实现水下通信唯一可选的有效手段.海上中继通信平台是三维通信网的重要组成部分,它包括无线通信子系统和水声通信子系统,是实现水上水下互联通信的中继.本文主要进行该平台中水声通信子系统中数字调制器的研究.本文首先介绍了水声通信基本原理、发展和当前取得的一些进展.然后从水声通信系统中影响系统设计的因素出发,阐述了本系统中实现的FSK和时延差编码通信体制的基本原理,并对两种通信体制信号特点和实现进行了详细分析,这些分析为水声通信数字调制器的设计提供了依据.接着,本文对数字调制器的设计进行了详细讨论并重点分析了调制电路的设计.简要介绍了常用信号合成技术,对采用的直接数字频率合成技术的原理和特点进行了详细分析,提出采用这种技术实现调制电路的方案,并在数字调制器的设计中采用了PC机和调制电路通过串口配合工作的结构.最后根据设计的数字调制器的结构和调制电路特点,划分了各模块功能,并对各部分功能进行软硬件实现,在调制电路的软件设计中采用了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ以支持软件开发.经过多次实验室测试,数字调制器工作正常能满足需要.对测试中系统存在的一些问题,提出了改进方向.

目录

文摘

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1绪论

1.1引言

1.2水声通信原理

1.3水声通信的发展现状

1.3本论文的主要工作

2水声通信体制和实现

2.1概述

2.2 FSK(MFSK)通信体制

2.3时延差编码通信体制

2.4数字调制的实现

3调制器总体设计

3.1水声通信实验系统总体结构

3.2调制器结构设计

3.3调制电路的设计

3.4调制器功能设计

4硬件实现

4.1核心芯片介绍

4.2调制电路实现

4.3硬件实现中需要注意的问题

5软件实现

5.1 PC机端软件实现

5.2单片机端软件实现

5.3软件实现中需要注意的问题

6总结

6.1实验测试分析

6.2改进方向

致谢

参考文献

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