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簡述水聲通信機的各組成結構作用

更新時間:2022-09-26  |  點擊率:1992
  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域,其有著廣泛的應用場景。海洋中的通信離不開接收機的支持。傳統(tǒng)的水聲接收機大都只有一個或者兩個接收通道,且不同通道的增益都是不獨立,同時接上不同類型換能器,效果比較差,應用范圍比較局限。而水聲通信機采用八個通道的增益相互獨立,可以針對不同換能器分別進行調整,提高水聲通信質量。同時,高達八通道的接收,可以明顯提高通信可靠性、傳輸范圍和吞吐量。
 
  水聲通信機的設計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。這些技術可分為兩個方面:一是對信號的設計,即系統(tǒng)調制/解調的方案設計;二是發(fā)射/接收設備的結構,即系統(tǒng)的幀處理及均衡方案的設計。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)行機構三個邏輯子系統(tǒng)組成,是基于聲波和超低頻電磁波來進行雙向通訊。水上部分由計算機、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轉換電路和ELF-Modem+單片機控制系統(tǒng)組成。因為信號均為收/發(fā)雙向傳遞,所以采用雙向換能器,雙向換能器內部既有發(fā)射器又有水聽器,既可發(fā)送聲波信號又可接收聲波信號。
 
  水聲通信機采用24v鋰電池供電,通過電源轉化,產(chǎn)生正負5v、2.5v及3.3v電源,對其他電路進行供電。兩片opa4376四通道低噪放芯片作為對水下接收信號的前級放大,放大小信號,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進行帶通濾波,減少噪聲干擾。接收前端中級放大采用4片ad604雙通道增益控制放大器,進行增益調節(jié)。接收前端末級放大則是采用兩片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)轉換器轉化為數(shù)字信號。

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