水下蛙人通信系统信号处理平台的设计与实现

发布时间：2021-11-24 06:12

　　海洋资源的开发对于人类的发展有着重要的意义,但由于海洋环境复杂,海洋资源的开发遇到了很大的限制。为了能够充分合理的开发海洋资源,保护海洋环境,实现可持续发展,受过专业训练的蛙人的水下作业是必不可少的。水下电话是水下作业中普遍用到的工具,信号处理平台作为水下电话的关键部分,其设计对水下通信的性能有重要影响。本文设计出了一款小型化、低功耗,稳定可靠的水下蛙人通信系统信号处理平台。实现了两个水下电话之间的单边带调制方式的语音通信和水下电话与超声波通信模块之间的多进制频移键控方式的数据传输。针对设计需求,进行了完整的需求分析和方案论证以及元器件的选型。最终确定的信号处理平台采用DSP+MCU架构,以OMAP-L138的DSP内核为数字信号处理的中心,设计了音频功率放大、DDR2存储、SD卡存储、实时时钟、串行通信接口、语音信号编解码、语音信号识别、语音信号合成、超声波通信等功能。完成了上述功能模块的原理图和PCB设计,利用Allegro PCB SI对DDR2存储器的关键信号进行了仿真,利用Pspice对关键电路进行了仿真。软件设计方面主要介绍了信号处理平台的工作模式设计、语音菜单控制设计、D... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

苏州桑泰水下无线通信设备

2434( )cos( ) 2cos( ) 3nFSKnne tA tA t 发送 时发送 时 （2.24） 4FSK 信号的时域波形如图 2.7 所示，从图中可以看出 4FSK 相当于四个 2ASK 信号的叠加，所以 4FSK 信号的表达式可表示为： 4 1 1 2 2 3 3 4 4( ) ( ) cos( ) ( ) cos( ) ( ) cos( ) ( ) cos( )FSK n n n ne t s t t s t t s t t s t t （2.25） 式中n 和n 为相位信息，由于不携带基带信号的任何信息可令其为零。则 2FSK 信号的表达式可简化为： 4 1 1 2 2 3 3 4 4( ) ( ) cos ( ) cos ( ) cos ( ) cosFSKe t s t t s t t s t t s t t （2.26）

杭州电子科技大学硕士学位论文19采用键控法产生4FSK信号的原理框图如图2.8所示。通过四个码元的基带信号的脉冲序列来控制门电路选通来实现在不同的码元期间选通独立的频率源，从而输出不同频率的载波来实现。图2.8产生4FSK信号键控法原理框图（2）解调技术MFSK解调有很多种方法，包括非相干解调、相干解调、鉴频法等。这里介绍两种常用的解调方法非相干解调和相干解调。相干解调和非相干解调的原理是：首先将4FSK信号分解为四个2ASK信号进行解调；然后通过抽样判决器进行判决，判决时应注意判决的规则与调制时相同，即码元“00”、“01”、“10”和“11”对应的频率应与调制时相同；最后输出判决结果，就是原来的二进制基带数字信号[26]。同理也可推广到多进制频移键控的解调当中。解调的原理框图如图2.9所示：（a）非相干解调


本文编号：3515398