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簡述水聲通信機(jī)的各組成結(jié)構(gòu)作用

更新時(shí)間:2022-09-26  |  點(diǎn)擊率:1595
  以海洋為典型代表的水下通信,是人類至今仍在努力探索的通信領(lǐng)域,其有著廣泛的應(yīng)用場景。海洋中的通信離不開接收機(jī)的支持。傳統(tǒng)的水聲接收機(jī)大都只有一個(gè)或者兩個(gè)接收通道,且不同通道的增益都是不獨(dú)立,同時(shí)接上不同類型換能器,效果比較差,應(yīng)用范圍比較局限。而水聲通信機(jī)采用八個(gè)通道的增益相互獨(dú)立,可以針對(duì)不同換能器分別進(jìn)行調(diào)整,提高水聲通信質(zhì)量。同時(shí),高達(dá)八通道的接收,可以明顯提高通信可靠性、傳輸范圍和吞吐量。
 
  水聲通信機(jī)的設(shè)計(jì)方法通常取決于系統(tǒng)為克服多徑干擾和相位起伏所采用的不同技術(shù)。這些技術(shù)可分為兩個(gè)方面:一是對(duì)信號(hào)的設(shè)計(jì),即系統(tǒng)調(diào)制/解調(diào)的方案設(shè)計(jì);二是發(fā)射/接收設(shè)備的結(jié)構(gòu),即系統(tǒng)的幀處理及均衡方案的設(shè)計(jì)。整套通訊系統(tǒng)主要由海上控制中心、外部通訊鏈路、以及遙控執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個(gè)邏輯子系統(tǒng)組成,是基于聲波和超低頻電磁波來進(jìn)行雙向通訊。水上部分由計(jì)算機(jī)、Modem、收/發(fā)濾波放大電路和雙向換能器組成,水下部分由水下雙向換能器、收/發(fā)放大濾波電路、水聲/ELF轉(zhuǎn)換電路和ELF-Modem+單片機(jī)控制系統(tǒng)組成。因?yàn)樾盘?hào)均為收/發(fā)雙向傳遞,所以采用雙向換能器,雙向換能器內(nèi)部既有發(fā)射器又有水聽器,既可發(fā)送聲波信號(hào)又可接收聲波信號(hào)。
 
  水聲通信機(jī)采用24v鋰電池供電,通過電源轉(zhuǎn)化,產(chǎn)生正負(fù)5v、2.5v及3.3v電源,對(duì)其他電路進(jìn)行供電。兩片opa4376四通道低噪放芯片作為對(duì)水下接收信號(hào)的前級(jí)放大,放大小信號(hào),抑制噪聲。而濾波部分則采用兩片四通道的有源濾波芯片max275進(jìn)行帶通濾波,減少噪聲干擾。接收前端中級(jí)放大采用4片ad604雙通道增益控制放大器,進(jìn)行增益調(diào)節(jié)。接收前端末級(jí)放大則是采用兩片opa4197四通道的軌到軌放大器,把波形放大至合適的范圍,再經(jīng)過ad7655八通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。

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