基于CDMA技术的水声通信调制/解调系统的研究与实现
发布时间：2021-12-19 11:58
随着现代科学技术的发展，尤其是通信技术的发展，也伴随着人们对海洋探索的活动越来越深入，水声通信技术也同样得到了人们的高度重视。到目前为止，水面以下的通信技术因为信道的特殊性和应用需求，使得水下通信技术的研究具有深远的意义。水声通信具有灵活、方便、经济、不存在电缆缠绕等特点，可实现导航、定位、信息交换、通信联络和安全保障所需的信息传输，并且是实现水下综合信息感知与信息交互的主要手段。在军事方面，为保证水下作战系统各单元之间信息互联互通的隐蔽性，水声通信是一种应用最广泛的水下通信方式。CDMA技术是3G通信的核心即3G系统以码分多址（CDMA）为技术基础，地面上CDMA技术的应用已经相当成熟，而将CDMA技术应用于水下通信的研究并不像地面上那么成熟。本文研究的正是基于CDMA的水下通信调制/解调系统。扩展频谱通信技术是建立在信息论基础上的一种新通信体制，是当今信息社会最为先进的无线电通信技术之一。由于扩展频谱通信具有很强的抗干扰、抗截获、抗多径能力，以及具有多址能力强、保密性好和测量精确等优点，不仅在军事通信上占有重要的作用，在民用通信中也得到越来越广泛的应用。本文设计的系统就是基于直接序...
【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 水声通信研究背景
1.2 水声通信的国内外发展现状
1.2.1 国外水声通信发展现状
1.2.2 国内水声通信发展现状
1.3 CDMA 技术综述及其特点
1.4 论文的主要研究内容
2 相关技术研究
2.1 扩频通信理论基础
2.2 直接扩频技术的基本原理
2.2.1 伪随机序列
2.2.2 m 序列及其性能分析
2.2.3 Gold 序列及其性能分析
2.3 扩频信号的调制技术
2.3.1 二进制相移键控（2PSK）
2.3.2 二进制差分相移键控(2DPSK)
2.4 同步技术的比较
2.4.1 串行滑动相关捕获
2.4.2 并行滑动相关捕获
2.4.3 数字匹配滤波器捕获
2.5 本章小结
3 调制解调系统总体设计
3.1 水声通信系统的总体结构
3.2 水声通信系统的原理设计
3.3 水声通信系统的总体电路设计
3.3.1 FPGA 器件及电路
3.3.2 A/D 转换芯片
3.3.3 D/A 转换芯片
3.3.4 电平转换芯片
3.4 系统软件开发平台
3.4.1 Quartus II 11.0 软件简介
3.4.2 Modelsim- Altera 软件简介
3.5 本章小结
4 系统功能设计的 FPGA 实现
4.1 系统通信模块设计
4.2 系统发送单元设计
4.2.1 时钟分频模块设计
4.2.2 m 序列发生器模块设计
4.2.3 扩频模块设计
4.2.4 2PSK 调制模块设计
4.3 系统接受单元设计
4.3.1 同步模块设计
4.3.2 乘法器模块设计
4.3.3 采样模块设计
4.3.4 解扩模块设计
4.4 本章小结
5 总结与展望
参考文献
致谢
个人简历
发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的直序扩频通信系统设计[J]. 孟绍良,张海柱,刘述防,张晓冰. 哈尔滨理工大学学报. 2012(06)
[2]现代水声通信技术的发展及应用[J]. 戴荣涛,王青春. 科技广场. 2008(08)
[3]基于FPGA的脉冲激光引信信号处理系统设计[J]. 田浩,刘斌,周军伟,刘卫强. 航空兵器. 2008(03)
[4]基于Systemview的扩频通信仿真与分析[J]. 刘正琼. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2006(07)
[5]伪随机序列的产生及性能简介[J]. 蔡睿. 安徽建筑. 2001(02)
[6]直接序列扩频信号的产生原理和实现方法[J]. 窦长江. 国外电子测量技术. 2000(03)
[7]舰艇用水声通信设备近期发展[J]. 苏皋声. 声学与电子工程. 1992(01)
博士论文
[1]水下高速运动目标轨迹测量技术研究[D]. 李想.哈尔滨工程大学 2011
[2]多途信道中Pattern时延差编码水声通信研究[D]. 殷敬伟.哈尔滨工程大学 2007
硕士论文
[1]电话信道精确时延测量方法研究[D]. 欧阳迪宝.西安科技大学 2012
[2]水声通信系统关键技术研究[D]. 魏惠梅.大连海事大学 2009
[3]基于FPGA的直扩接收机伪码同步跟踪技术的研究[D]. 程乐.成都理工大学 2009
[4]短波扩频通信接收系统的研究与数字化实现[D]. 曲会英.哈尔滨工程大学 2004
[5]基于FPGA实现的扩频通信系统[D]. 陆涛.西南交通大学 2003
本文编号：3544379
【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 水声通信研究背景
1.2 水声通信的国内外发展现状
1.2.1 国外水声通信发展现状
1.2.2 国内水声通信发展现状
1.3 CDMA 技术综述及其特点
1.4 论文的主要研究内容
2 相关技术研究
2.1 扩频通信理论基础
2.2 直接扩频技术的基本原理
2.2.1 伪随机序列
2.2.2 m 序列及其性能分析
2.2.3 Gold 序列及其性能分析
2.3 扩频信号的调制技术
2.3.1 二进制相移键控（2PSK）
2.3.2 二进制差分相移键控(2DPSK)
2.4 同步技术的比较
2.4.1 串行滑动相关捕获
2.4.2 并行滑动相关捕获
2.4.3 数字匹配滤波器捕获
2.5 本章小结
3 调制解调系统总体设计
3.1 水声通信系统的总体结构
3.2 水声通信系统的原理设计
3.3 水声通信系统的总体电路设计
3.3.1 FPGA 器件及电路
3.3.2 A/D 转换芯片
3.3.3 D/A 转换芯片
3.3.4 电平转换芯片
3.4 系统软件开发平台
3.4.1 Quartus II 11.0 软件简介
3.4.2 Modelsim- Altera 软件简介
3.5 本章小结
4 系统功能设计的 FPGA 实现
4.1 系统通信模块设计
4.2 系统发送单元设计
4.2.1 时钟分频模块设计
4.2.2 m 序列发生器模块设计
4.2.3 扩频模块设计
4.2.4 2PSK 调制模块设计
4.3 系统接受单元设计
4.3.1 同步模块设计
4.3.2 乘法器模块设计
4.3.3 采样模块设计
4.3.4 解扩模块设计
4.4 本章小结
5 总结与展望
参考文献
致谢
个人简历
发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的直序扩频通信系统设计[J]. 孟绍良,张海柱,刘述防,张晓冰. 哈尔滨理工大学学报. 2012(06)
[2]现代水声通信技术的发展及应用[J]. 戴荣涛,王青春. 科技广场. 2008(08)
[3]基于FPGA的脉冲激光引信信号处理系统设计[J]. 田浩,刘斌,周军伟,刘卫强. 航空兵器. 2008(03)
[4]基于Systemview的扩频通信仿真与分析[J]. 刘正琼. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2006(07)
[5]伪随机序列的产生及性能简介[J]. 蔡睿. 安徽建筑. 2001(02)
[6]直接序列扩频信号的产生原理和实现方法[J]. 窦长江. 国外电子测量技术. 2000(03)
[7]舰艇用水声通信设备近期发展[J]. 苏皋声. 声学与电子工程. 1992(01)
博士论文
[1]水下高速运动目标轨迹测量技术研究[D]. 李想.哈尔滨工程大学 2011
[2]多途信道中Pattern时延差编码水声通信研究[D]. 殷敬伟.哈尔滨工程大学 2007
硕士论文
[1]电话信道精确时延测量方法研究[D]. 欧阳迪宝.西安科技大学 2012
[2]水声通信系统关键技术研究[D]. 魏惠梅.大连海事大学 2009
[3]基于FPGA的直扩接收机伪码同步跟踪技术的研究[D]. 程乐.成都理工大学 2009
[4]短波扩频通信接收系统的研究与数字化实现[D]. 曲会英.哈尔滨工程大学 2004
[5]基于FPGA实现的扩频通信系统[D]. 陆涛.西南交通大学 2003
本文编号：3544379
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3544379.html
