基于FPGA水聲通信調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著人們對(duì)海洋的不斷探索，水聲通信技術(shù)越來(lái)越被重視。本論文所設(shè)計(jì)基于FPGA水聲通信調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，是一套單向低速率水聲通信系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)水聲通信的基礎(chǔ)上，旨在驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的水聲通信系統(tǒng)硬件平臺(tái)和系統(tǒng)整體方案的可行性，并為系統(tǒng)后期系統(tǒng)的優(yōu)化和升級(jí)奠定基礎(chǔ)。該設(shè)計(jì)分別對(duì)系統(tǒng)的功率放大器、小信號(hào)放大器、FPGA數(shù)字處理系統(tǒng)等硬件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn);并同時(shí)通過(guò)一定的軟件算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)，從而完成整個(gè)水聲通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作。
　　本

2、論文的主要工作之一是水聲通信系統(tǒng)硬件平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)，包括功率放大器，小信號(hào)放大器電路。功率放大器是水聲通信中發(fā)射機(jī)中最重要的部分，本文描述一種高效率的D類功率放大器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。選用了一片集成了三角波產(chǎn)生、信號(hào)比較器、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路以及保護(hù)功能的驅(qū)動(dòng)芯片，橋接兩個(gè)專為D類功率放大器而優(yōu)化的MOSFET功率管，組成效率高、低失真的數(shù)字功率放大器，并且具有較小的尺寸，能大大減少功放電路的體積、重量及成本。接收端的小信號(hào)放大電路是通過(guò)運(yùn)放

3、芯片組成多級(jí)放大電路組成，并在放大電路的一級(jí)和最后一級(jí)加了帶通濾波器濾除噪聲干擾，來(lái)完成水聲小信號(hào)的放大工作。
　　本論文的另一個(gè)主要工作是在硬件電路的基礎(chǔ)上完成FPGA的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。調(diào)制方式采用了FSK調(diào)制，雖然傳輸速率較低，但是具有很好的抗干擾能力，而且便于實(shí)現(xiàn)和調(diào)試。解調(diào)部分采取了FFT解調(diào)，調(diào)用了FPGA的已經(jīng)設(shè)計(jì)好的FFT IP核，可以準(zhǔn)確快速的完成FFT工作。在信號(hào)接收端本設(shè)計(jì)采用自相關(guān)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的檢測(cè)，