海洋監(jiān)測(cè)錨系耦合鏈通信傳輸系統(tǒng)研制.pdf

1、本文針對(duì)海洋浮標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中浮標(biāo)內(nèi)系統(tǒng)與水下傳感器之間的通信環(huán)境，研究一種新型的錨系耦合鏈通信傳輸系統(tǒng)。相較于應(yīng)用廣泛的大體積、高功耗、高成本的聲納通信系統(tǒng)，這種基于一條簡(jiǎn)易的包塑纜為傳輸介質(zhì)的耦合數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)具有小體積、低功耗、低成本優(yōu)勢(shì)，并且同樣可用于長(zhǎng)距離水下組網(wǎng)通信，而且由于其特有的包塑纜掛載方式，使裝卸簡(jiǎn)單靈活、安全性高、并且允許節(jié)點(diǎn)損壞，利于垂直剖面任意位置、長(zhǎng)距離、多種傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳遞。
　　本文首先介紹錨系耦合鏈

2、通信傳輸系統(tǒng)的理論研究，然后詳細(xì)闡述該系統(tǒng)的各個(gè)電路模塊的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，其中重點(diǎn)是基于CPLD為核心的DPSK調(diào)制解調(diào)設(shè)計(jì)、硬件和軟件去噪的設(shè)計(jì)和通信協(xié)議的設(shè)計(jì)。
　　系統(tǒng)總體可以分為三部分：
　　1.發(fā)送接收電路。以CPLD為核心，配合外圍的發(fā)送電路、放大電路、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)化電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)的DPSK調(diào)制發(fā)送和對(duì)弱小信號(hào)的提取解調(diào)。其中包括對(duì)噪聲信號(hào)的硬件軟件去除。
　　2.信號(hào)耦合環(huán)。包含漆包線和環(huán)形可拆合的

3、鐵氧體，由漆包線纏繞在環(huán)形可拆合的鐵氧體上形成一定的匝數(shù)構(gòu)成，用于經(jīng)過(guò)DPSK調(diào)制后的調(diào)制信號(hào)的耦合輸出。
　　3.通信控制電路。根據(jù)水下系統(tǒng)的低功耗要求，采用MSP430來(lái)實(shí)現(xiàn)一種通信協(xié)議，完成水下各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)沖突通信，還要對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行甄別，剔除噪聲干擾形成的亂碼。
　　在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試過(guò)程中，樣機(jī)先后進(jìn)行了串聯(lián)等效電阻調(diào)試、模擬海水調(diào)試。最終樣機(jī)通過(guò)海試，表明該錨系耦合鏈通信傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)可靠，通信狀況良好，達(dá)到了長(zhǎng)距離