發(fā)布時間：2016-08-09 04:06

  本文關(guān)鍵詞：高速水聲通信網(wǎng)絡節(jié)點系統(tǒng)平臺設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《哈爾濱工程大學》 2013年

高速水聲通信網(wǎng)絡節(jié)點系統(tǒng)平臺設(shè)計

王翔  

【摘要】：水聲通信網(wǎng)絡節(jié)點是水下聲通信網(wǎng)絡的基本單元，同時又是由水聲換能器、信號處理器、設(shè)備接口以及電源與控制器等模塊組成的機電一體化復雜系統(tǒng)。集成上述功能模塊、構(gòu)建節(jié)點平臺、開展系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和外場試驗、實現(xiàn)水下信息的采集、存儲和傳遞等主要功能，是開發(fā)中的節(jié)點投入工程應用之前必須的關(guān)鍵步驟。 本文研究根據(jù)水聲通信網(wǎng)絡節(jié)點的功能需求，搭建了節(jié)點系統(tǒng)平臺，，包括單片機值班電路、ARM網(wǎng)絡信息處理電路和底板電路的設(shè)計和軟硬件實現(xiàn)。 設(shè)計的430單片機值班電路采用低功耗芯片與基于FFT的信號處理算法，實現(xiàn)了節(jié)點的喚醒、通信和休眠等基本功能。理論運行時間可達636天，滿足系統(tǒng)休眠檢測工作1年以上的指標要求。 設(shè)計的ARM網(wǎng)絡信息處理電路，能夠充分發(fā)揮Windows CE6.0操作系統(tǒng)良好的可裁剪性，在實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層協(xié)議的同時，滿足了硬件平臺多接口擴展的要求。 設(shè)計的電源供電模塊可為各系統(tǒng)模塊提供低噪聲供電，并實現(xiàn)供電可控。連接各模塊的底板電路充分考慮了噪聲干擾和板間串擾，同時也為系統(tǒng)的功能拓展預留了接口。 集成已有DSP、交換機、功放等模塊和新設(shè)計模塊，完成節(jié)點系統(tǒng)平臺的整體組裝，通過水池試驗，測試各個模塊能夠正常運行，實現(xiàn)了通信節(jié)點的基本功能。 在牡丹江市蓮花湖，進行了點對點通信試驗，在直線距離3.1km，OFDM算法滿足高速通信要求。在杭州市千島湖進行了4節(jié)點組網(wǎng)試驗，通過運行ALOHA(Additive LinkOn-line Hawaii system)協(xié)議和MACAW(MACA for Wireless)協(xié)議，驗證了由傳感器節(jié)點、中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點組成的多跳式組網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)高速水聲通信網(wǎng)絡的各項功能和指標。 本文設(shè)計的高速水聲通信網(wǎng)絡節(jié)點平臺已實現(xiàn)基本的組網(wǎng)通信功能，為后續(xù)實現(xiàn)多節(jié)點、水下自組網(wǎng)試驗奠定了基礎(chǔ)。對水聲節(jié)點的開發(fā)與水聲通信網(wǎng)絡的建設(shè)具有重要的意義。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TN929.3
【目錄】：

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