高速水聲通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì).pdf

1、水聲通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是水下聲通信網(wǎng)絡(luò)的基本單元,同時(shí)又是由水聲換能器、信號(hào)處理器、設(shè)備接口以及電源與控制器等模塊組成的機(jī)電一體化復(fù)雜系統(tǒng)。集成上述功能模塊、構(gòu)建節(jié)點(diǎn)平臺(tái)、開展系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和外場(chǎng)試驗(yàn)、實(shí)現(xiàn)水下信息的采集、存儲(chǔ)和傳遞等主要功能,是開發(fā)中的節(jié)點(diǎn)投入工程應(yīng)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(luò)節(jié)點(diǎn)的功能需求,搭建了節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)平臺(tái),包括單片機(jī)值班電路、ARM網(wǎng)絡(luò)信息處理電路和底板電路的設(shè)計(jì)和軟硬件實(shí)現(xiàn)。
　　設(shè)計(jì)的

2、430單片機(jī)值班電路采用低功耗芯片與基于FFT的信號(hào)處理算法,實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)的喚醒、通信和休眠等基本功能。理論運(yùn)行時(shí)間可達(dá)636天,滿足系統(tǒng)休眠檢測(cè)工作1年以上的指標(biāo)要求。
　　設(shè)計(jì)的ARM網(wǎng)絡(luò)信息處理電路,能夠充分發(fā)揮Windows CE 6.0操作系統(tǒng)良好的可裁剪性,在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的同時(shí),滿足了硬件平臺(tái)多接口擴(kuò)展的要求。
　　設(shè)計(jì)的電源供電模塊可為各系統(tǒng)模塊提供低噪聲供電,并實(shí)現(xiàn)供電可控。連接各模塊的底板電路充

3、分考慮了噪聲干擾和板間串?dāng)_,同時(shí)也為系統(tǒng)的功能拓展預(yù)留了接口。
　　集成已有DSP、交換機(jī)、功放等模塊和新設(shè)計(jì)模塊,完成節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)平臺(tái)的整體組裝,通過水池試驗(yàn),測(cè)試各個(gè)模塊能夠正常運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了通信節(jié)點(diǎn)的基本功能。
　　在牡丹江市蓮花湖,進(jìn)行了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信試驗(yàn),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(jìn)行了4節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)試驗(yàn),通過運(yùn)行ALOHA(Additive Link On-line Hawaii sys