水声通信浮标算法仿真及程序设计

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mengqingwang
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海洋技术的发展关系着一国的国家安全和经济发展,发展水声事业对海洋技术的推进至关重要,而水声浮标在水声领域中占有举足轻重的地位,是一种重要的科学工具。因此,对于浮标的研究发展成为了水声事业的一条重要分支。本文依托分布式水下定位系统,以ARM S3C2440为核心硬件平台,对直接序列扩频通信理论进行了研究和仿真,并结合北斗接收机进行了浮标通信转发程序的设计。该浮标节点可以实时地将接收到的水下扩频信号中的信息解调出来,通过浮标水上部分的北斗接收机转发到岸基北斗终端,岸基北斗终端连接至PC,并利用测试软件对接收到的定位信息进行坐标绘制;同时,浮标节点还可以实时地接收岸基北斗终端发送过来的短消息,并调制到扩频信号中,通过换能器发送出去。论文中首先完成了直扩的相关理论研究,并对直扩信号通过D类功放的通信过程和浅海环境下长距离直扩通信进行了仿真分析;软件设计部分以eVC为开发环境,设计实现了声卡控制模块,另外还设计开发了嵌入式端北斗接收机的控制程序和节点通信转发功能,并针对本浮标系统的特定需要修改了Windows CE 4.2系统的串口驱动部分。在PC端利用VC++6.0开发了坐标实时绘制的程序。本文最后对系统进行了电联调、模拟水池试验及海洋环境的通信与转发测试,三个阶段的实验结果表明浮标通信转发功能稳定良好,达到了设计要求。
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