基于SOPC技術的水聲通信半物理仿真平臺設計與實現.pdf

1、由于水聲通信傳輸信道自身的高噪聲、高復雜性的影響，針對水聲通信純數字離線仿真中系統(tǒng)模型抽象困難、簡化模型無法有效模擬實際系統(tǒng)的問題和現場級試驗高投入、低效率、易失敗、長周期性的限制，以FPGA為核心控制器，基于SOPC技術，設計并實現了一個水聲通信半物理仿真平臺，滿足高效率的水聲通信技術及后續(xù)信道編碼算法研究的需求。該論文給出了水聲通信半物理仿真平臺的整體設計思想、水聲通信發(fā)送及接收節(jié)點的基礎硬件電路、浮子節(jié)點及匯聚節(jié)點的基礎硬件電路、

2、水聲播放及接收硬件邏輯、浮子節(jié)點及匯聚節(jié)點硬件邏輯、嵌入式軟件控制部分、水聲半物理仿真平臺上位機監(jiān)控軟件的詳細設計。
　　針對水聲高速、等間隔發(fā)送接收的需求，在水聲發(fā)送接收節(jié)點設計中提出了“NIOSII處理器+乒乓RAM+發(fā)送接收硬件協處理器”的設計方式。水聲數據播放和接收過程采用乒乓RAM數據緩存設計方式，使得處理器的中斷頻率降低，避免播放及接收過程中數據信息的丟失。乒乓操作按節(jié)拍、相互配合切換，將經過緩沖的數據流輸送到“后續(xù)數

3、據流運算處理模塊”進行應用，以達到完成數據的無縫緩沖與處理目標。
　　該仿真測試平臺采用PC機監(jiān)控系統(tǒng)、匯聚節(jié)點、浮子節(jié)點、水聲發(fā)送接收節(jié)點的模塊化布放模式，可方便的進行湖、海、河等現場布放。數據傳輸通道采用透明傳輸思想，即在信息數據傳輸過程中PC機通過匯聚節(jié)點、浮子節(jié)點到水聲通信節(jié)點之間的通信方式就是一種透明傳輸的通信數據的轉發(fā)方式。這種透明傳輸思想的應用可方便實現“海試”或者“湖試”現場設備布置，也可方便的進行實驗室直接試驗連