基于FPGA的水聲通信系統(tǒng)算法的實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來人們對海洋資源開發(fā)的力度不斷加大，岸基人員和水下平臺、潛水員之間的信息傳遞變得十分重要。然而水聲信道具有多徑嚴(yán)重，可用的頻帶較窄等缺點(diǎn)，這使得信息的水下傳輸往往比較困難。因此構(gòu)建一個可靠而且穩(wěn)定的水聲通信系統(tǒng)具有重要意義。
　　本文以FPGA為硬件平臺構(gòu)建了一種OFDM水聲通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有抗多徑、抗窄帶干擾、抗頻率選擇性衰落和可以實(shí)現(xiàn)非對稱高速速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。并能夠進(jìn)一步通過配合語音合成和識別技術(shù)來實(shí)現(xiàn)水下通信的穩(wěn)定

2、性和可靠性。
　　本論文主要的研究內(nèi)容有以下幾部分:
　　(1)通過對水聲通信原理、OFDM的基本原理和系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)、VerilogHDL硬件語言深入的學(xué)習(xí)和研究，完成了OFDM水聲通信系統(tǒng)詳細(xì)的設(shè)計(jì)，運(yùn)用了自頂向下的FPGA設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行了OFDM水聲通信系統(tǒng)發(fā)送部分和接收部分的設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn)。
　　(2)利用Altera公司的QuartusⅡ12.1軟件和Verilog HDL硬件語言完成了1/2卷積編碼、交

3、織、BPSK調(diào)制、IFFT、循環(huán)前綴和加窗、內(nèi)插、數(shù)字上變頻等發(fā)送端模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，以及進(jìn)行了數(shù)字下變頻、載波同步、抽取、去除循環(huán)前綴、FFT、信道均衡、BPSK解調(diào)、解交織以及Viterbi譯碼等接收端模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　(3)運(yùn)用Modelsim以及Matlab這兩種仿真工具對設(shè)計(jì)的OFDM水聲通信系統(tǒng)完成了單元模塊的仿真測試和系統(tǒng)仿真測試，并且把設(shè)計(jì)的OFDM水聲通信系統(tǒng)下載到EP4CE55系列FPGA硬件平臺完成了系