基于CompactRIO的水声信道仿真平台

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随着对海洋开发力度的增大以及通信行业的发展,人们对水声通信的需求大大增加。但是由于水声信道是一个十分恶劣、复杂的时-空-频变无线信道,信号衰减严重,传输速率较低,有较强的码间干扰;而且水声试验门槛高、费用高昂,水声通信技术的研究面临着很多的挑战。  本课题从两个方面入手解决水声通信研究中遇到的问题,为水声通信研究者提供一个快速的算法验证平台:  一方面,本课题搭建了一个可扩展、可升级的水声信道仿真平台。该平台由水声信号发生器和基于LabVIEW软件和CompactRIO硬件的水声信道模拟器组成。水声信号发生器旨在设计一个适用于水声通信的多制式可编程的信号发生器,水声信道模拟器对水声通信常用信道进行了建模,模拟真实的水声信道环境。本部分的设计目的是为海测平台提供信号源,验证已有通信算法,降低实验成本,增加水声通信海测现场试验的成功概率。  另一方面,本课题提出基于美国国家仪器有限公司NI的CompactRIO硬件平台搭建海测平台的方法解决出海测试风险高、代价大、试验周期长的问题。该平台采用CompactRIO通过3G路由基于无线传输实现与指挥中心服务器的数据交互。此外,本课题采用GPS模块将海上设备的定位信息回传到控制中心的数据库,实现对设备位置信息的监控,避免自然、人为及其它不可控因素使设备远离海测区域。本部分的设计目的是集成经过仿真平台验证并优化的算法,用本平台替代传统出海测试的方式进行水声通信试验,以控制试验成本,解决恶劣气候条件下的出海试验会遇到的困难。  本课题为实现水声通信算法验证与优化,水声信号的数据采集、处理、存储与无线传输,在低成本的情况下,为有效可靠的提高水声通信算法的研究效率提供了较为有效的支持。
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