隨著海洋成為我國“十三五”前沿技術(shù)研發(fā)布局重點(diǎn)領(lǐng)域,水聲通信和網(wǎng)絡(luò)成為海洋科學(xué)研究的熱點(diǎn)方向。針對水聲通信算法研究和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)存在著計(jì)算機(jī)仿真和水聲實(shí)驗(yàn)兩種傳統(tǒng)方法,但無論是計(jì)算機(jī)仿真,還是基于數(shù)據(jù)采集卡或水聲MODEM的水聲實(shí)驗(yàn),都無法同時(shí)滿足水聲科研工作者所期望的測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、操作簡單、驗(yàn)證便捷等特性。因此,本論文基于高性能異構(gòu)多核處理器AM5728,集成水聲數(shù)據(jù)采集模塊,研發(fā)應(yīng)用程序植入接口,建立一種在線水聲通信算法測試平臺,使得水聲科研工作者并不需要關(guān)注測試平臺的內(nèi)部結(jié)構(gòu),只專注于算法本身,就能快捷地獲得通過真實(shí)水聲信道后的算法性能�！霸诰�”即體現(xiàn)于水聲數(shù)據(jù)采集模塊的集成,“即時(shí)”獲得水聲數(shù)據(jù),亦“即時(shí)”獲得性能結(jié)果。如此算法驗(yàn)證方式不僅解決了計(jì)算機(jī)仿真水聲信道模型抽象困難的問題,同時(shí)也縮短了算法研究周期。對于推動(dòng)水聲通信和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進(jìn)程具有重要的實(shí)踐意義和參考價(jià)值。針對以上研究目標(biāo),本論文完成了如下四個(gè)研究內(nèi)容:(1)系統(tǒng)軟硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)。硬件上基于異構(gòu)多核處理器AM5728并集成水聲數(shù)據(jù)采集模塊;軟件上遵循平臺的應(yīng)用需求,分析與選取操作系統(tǒng),規(guī)劃系統(tǒng)軟件組成模塊與層次關(guān)系;(2)數(shù)據(jù)傳輸接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本文針對串行接口(SPI)主從模式控制方式的局限性,提出一種專用于測試平臺的改進(jìn)性SPI接口及協(xié)議,完成數(shù)據(jù)采集模塊和多核處理器間的數(shù)據(jù)交換;(3)多核通信的研究與實(shí)現(xiàn)。基于AM5728處理器,結(jié)合OpenMP研究與實(shí)現(xiàn)兩個(gè)ARM內(nèi)核的同構(gòu)并行,結(jié)合TlIPC與相關(guān)底層硬件驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)ARM內(nèi)核與DSP內(nèi)核的異構(gòu)并行,提高了 AM5728的資源利用效率;(4)面向用戶的應(yīng)用程序植入接口研究。接口不需要用戶深入理解測試平臺的內(nèi)部結(jié)構(gòu),只關(guān)注于應(yīng)用程序的編輯;同時(shí)用戶從此接口中獲取算法性能評估結(jié)果。經(jīng)過所建立OFDM水聲通信系統(tǒng)測試,所建立測試平臺穩(wěn)定、可靠,完成了測試平臺建設(shè)之研究目標(biāo)。
【學(xué)位單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 許肖梅;;水聲通信與水聲網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用[J];聲學(xué)技術(shù);2009年06期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 何建煌;基于DSP的水聲通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2015年

2 朱正國;基于OMAP的水聲跳頻通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

3 李燕;基于OMAP處理器的OFDM水下通訊模塊[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

本文編號：2813289