基于聲波的近距離無線通信系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，移動設(shè)備對近距離互聯(lián)的需求使得近距離無線通信技術(shù)找到了合適的應(yīng)用平臺。近距離無線通信技術(shù)與傳統(tǒng)有線通信技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸上相比較，不但具有實現(xiàn)成本低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，而且還擺脫了有線通信布線的困擾。本文介紹了一種基于聲波的近距離無線通信系統(tǒng)，其主要包括聲波通信系統(tǒng)的方案選擇及系統(tǒng)軟硬件平臺設(shè)計與實現(xiàn)。
　　論文主要做了以下幾方面工作:首先，論文對聲波通信信道進(jìn)行研究，其中主要包括聲波在空氣信道傳輸過程中的衰減

2、特性，以及聲波傳輸?shù)亩鄰叫?yīng)和多普勒頻率偏移對通信系統(tǒng)的影響。其次，介紹了聲波通信系統(tǒng)運(yùn)用到的相關(guān)技術(shù)和系統(tǒng)方案選定，重點(diǎn)討論了通信系統(tǒng)中的信道編碼理論，信號調(diào)制解調(diào)原理和頻譜細(xì)化技術(shù)，并確定了系統(tǒng)信道編碼方案采用RS編碼，信號調(diào)制方案采用基于DDS的FSK軟件調(diào)制方法，信號解調(diào)方案采用基于頻譜估計理論的FFT解調(diào)方法及硬件平臺采用基于Cortex-M4內(nèi)核的STM32F407VGT6處理器。然后，介紹了系統(tǒng)發(fā)送端和接收端軟硬件模塊的設(shè)

3、計過程，發(fā)送端硬件部分主要包括電源電路、電壓放大器、模擬濾波器和功率放大器，接收端硬件部分主要包括聲波接收換能器匹配電路、低噪電壓放大器和自動增益控制電路，發(fā)送端軟件部分主要介紹了碼元發(fā)送程序、RS編碼算法和MFSK調(diào)制算法，接收端軟件部分主要包括AGC算法、信號同步檢測算法、MFSK解調(diào)算法和RS譯碼算法。最后，分別對系統(tǒng)發(fā)射端和接收端進(jìn)行了測試，并實驗分析了通信速率、通信距離和誤碼率的關(guān)系。對本文提出的聲波通信系統(tǒng)測試結(jié)果表明，系統(tǒng)