水下通信技術(shù)是人類探索海洋資源、認知海洋環(huán)境的重要手段之一,傳統(tǒng)的水下長波通信與水聲通信技術(shù),雖傳播距離遠,但存在速率低、抗干擾能力差、保密性弱等缺點。近年來激光水下通信因其保密性好、通信速度快、通信容量大等優(yōu)點而受到廣泛關(guān)注。目前激光通信主要采用OOK及PPM調(diào)制方式,與之相比,PWM調(diào)制方式擁有抗干擾能力強、帶寬需求低、可進行模/數(shù)調(diào)制等優(yōu)點,因而在水下光通信領(lǐng)域具有重要研究意義�；谝陨闲枨�,本文設(shè)計了一套PWM調(diào)制方法的多通道水下光通信系統(tǒng)。本文首先分析了海水信道對光的衰減特性,確定了水下通信系統(tǒng)的光源波長為520nm。分析現(xiàn)有研究成果,估計出海水的衰減系數(shù)為0.15-0.25m^-1。通過對常用模擬/數(shù)字信號調(diào)制方式的原理分析,比較了多種調(diào)制方法的特點。基于海水衰減特性分析結(jié)果及調(diào)制方法比較結(jié)論,本文選擇PWM方法作為激光器的調(diào)制方式,該方法具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,抗干擾能力強、激光驅(qū)動能力強等優(yōu)點。其次,針對水下激光通信衰減大、干擾強的特點,設(shè)計了一套PWM調(diào)制方法的多通道水下光通信系統(tǒng),采用頻率為100Hz-5MHz的正弦波、方波對該系統(tǒng)進行了水下激光通信能... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及目的意義
        1.1.1 課題的研究背景
        1.1.2 研究目的與研究意義
    1.2 水下光通信的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 水下光通信的國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 水下光通信的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 課題的主要研究內(nèi)容
第2章 傳輸信道及激光通信調(diào)制方式分析
    2.1 海水信道的光學(xué)特性
        2.1.1 海水散射特性
        2.1.2 海水吸收特性
    2.2 常用模/數(shù)信號調(diào)制方式
        2.2.1 模擬信號正弦波調(diào)制工作原理
        2.2.2 數(shù)字信號正弦波調(diào)制工作原理
        2.2.3 脈沖調(diào)制工作原理
    2.3 PWM調(diào)制方式的工作原理
    2.4 本章小結(jié)
第3章 PWM調(diào)制水下光通信系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 水下激光通信原理
    3.2 系統(tǒng)的整體設(shè)計以及元器件選型
        3.2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計
        3.2.2 元器件選型
    3.3 軟件上位機設(shè)計
        3.3.1 上位機介紹
        3.3.2 發(fā)送端上位機設(shè)計
        3.3.3 接收端上位機設(shè)計
    3.4 PWM發(fā)送端設(shè)計
        3.4.1 激光器的選擇
        3.4.2 PWM調(diào)制模塊設(shè)計
        3.4.3 激光驅(qū)動電路設(shè)計
    3.5 PWM接收端設(shè)計
        3.5.1 光電探測器的選擇
        3.5.2 高增益放大模塊
        3.5.3 PWM解調(diào)模塊設(shè)計
    3.6 PWM調(diào)制水下光通信系統(tǒng)測試
    3.7 本章小結(jié)
第4章 模/數(shù)水下光通信實驗及結(jié)果
    4.1 實驗裝置
    4.2 視頻水下通信
        4.2.1 視頻信號
        4.2.2 視頻通信實現(xiàn)
        4.2.3 視頻通信結(jié)果與分析
    4.3 音頻信號水下通信
        4.3.1 音頻信號
        4.3.2音頻通信實驗
        4.3.3 音頻通信結(jié)果與分析
    4.4 圖/文信號水下通信
        4.4.1 圖/文信號
        4.4.2圖/文通信實驗
        4.4.3 圖/文通信結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3565904