基于FPGA的水下OFDM無線可見光通信系統(tǒng).pdf

1、隨著社會的不斷發(fā)展，陸地上的資源已經(jīng)難以滿足人類日益增長的物質(zhì)需求，越來越多的國家將目光聚焦于海洋。海洋不僅蘊含著豐富的水產(chǎn)資源，而且蘊藏著難以估計的能源等其它資源，這使得各國掠奪海洋資源的競爭愈演愈烈?？茖W(xué)技術(shù)在這場競爭中發(fā)揮著重要的作用，為了能夠?qū)崟r監(jiān)測海洋和智能開發(fā)海洋，越來越多的國家在海底布放了觀測網(wǎng)絡(luò)。在海底觀測網(wǎng)絡(luò)中，大量數(shù)據(jù)需要進行傳輸與存儲，與水聲、無線電通信相比較，水下無線可見光通信憑借著高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)點而獨樹一幟。

2、
　　本文分析了當(dāng)前水下通信技術(shù)的現(xiàn)狀，詳細介紹了正交頻分復(fù)用(OFDM)關(guān)鍵技術(shù)的原理。首先，利用Matlab軟件編寫發(fā)射端信號產(chǎn)生和接收端信號解調(diào)的代碼，并借助任意波形發(fā)生器和混合信號示波器驗證了水下OFDM無線可見光通信系統(tǒng)的可行性。隨后，使用QuartusⅡ11.0來編寫整個通信系統(tǒng)代碼并實現(xiàn)基于FPGA的水下無線可見光通信系統(tǒng)。主要模塊包括系統(tǒng)工作時鐘模塊、發(fā)射端控制信號模塊、長短訓(xùn)練符號生成模塊、并串轉(zhuǎn)換模塊、正交幅度

3、調(diào)制(QAM)模塊、快速傅里葉反變換模塊、加窗與循環(huán)前綴模塊、分組檢測模塊、符號同步模塊、快速傅里葉變換模塊、信道估計與均衡模塊、QAM解調(diào)模塊以及四位轉(zhuǎn)八位轉(zhuǎn)換模塊。采用ModelSim-Altera來仿真整個通信系統(tǒng)，搭建了一套基于FPGA的水下OFDM無線可見光通信測試平臺，并將實驗結(jié)果與仿真結(jié)果相對比，驗證了該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)通信功能。在9.375×10-3g/L的Mg(OH)2溶液中通信時，整個通信系統(tǒng)的傳輸速率能夠達到80Mbp