Nền tảng thử nghiệm xác minh thuật toán viễn thông thủy âm

Thử nghiệm VST-ACTNền tảng thử nghiệm xác minh thuật toán viễn thông thủy âmCác chương trình và thuật toán điều chế được sử dụng được thực hiện bởi chương trình MATLAB, gọi chương trình MATLAB thông qua Labview và điều khiển thẻ thu thập dữ liệu để kích hoạt thiết bị truyền thông thủy âm; Ở đầu nhận, thông qua hydrophone+thẻ thu thập dữ liệu để hoàn thành việc thu thập dữ liệu tín hiệu truyền thông và thông qua chương trình VC để hoàn thành việc hiển thị thời gian thực của tín hiệu và xử lý ngoại tuyến dữ liệu.

Thông số phần cứng chính:

(1) Bộ khuếch đại công suất âm thanh nước: 190 dBuPa@1m (mô hình công suất cao); Tương ứng với biên độ điện áp đầu ra tối đa không thấp hơn 900Vpp@22KHz Biên độ tín hiệu đầu ra có thể điều chỉnh liên tục;

(2) Băng tần đầu dò: 20K-30KHz (hoặc băng tần yêu cầu người dùng khác tùy chỉnh);

(3) Hydrophone: Hỗ trợ đầu vào 4 kênh;

(4) Đơn vị AD/DA: Thẻ thu thập NI4431

(5) cung cấp điện: tích hợp pin lithium kép cung cấp điện (máy chính và máy phát âm thanh nước cung cấp điện độc lập tương ứng), thời gian chờ 8 giờ; Bộ khuếch đại công suất tín hiệu thủy âm phát ra tín hiệu không dưới 1000 khung hình (tín hiệu truyền thông OFDM điển hình); Hỗ trợ nguồn điện bên ngoài.

(6) Ứng dụng mẫu MFSK tích hợp, khoảng cách truyền thông tối đa: 8-10Km (điều kiện biển nông 30 mét).

Hình 1. Sự xuất hiện của nền tảng thử nghiệm truyền thông âm thanh nước

Chỉ số kỹ thuật

1. Bộ khuếch đại tín hiệu âm thanh nước

Hiệu suất tham số:

Dải tần số hoạt động: 20k-30kHz, phù hợp với đầu dò WBT-22;

Cung cấp điện áp: 24-36V cung cấp điện DC đơn;

Tín hiệu đầu ra: 190 dBuPa@1m (mô hình công suất cao);

2. Mô-đun chuyển đổi kỹ thuật số/analog

Độ chính xác lấy mẫu ADC 24 bit, tỷ lệ lấy mẫu 102,4Ksps;

3. Đầu dò phát ra

Dải tần số hoạt động: 20kHz-30kHz

Phản hồi điện áp gửi:>143dB ± 3dB@22kHz

Chiều rộng chùm ngang: 360 °;

Chiều rộng chùm dọc 55 ° ± 3 ° @ 22kHz

Chiều dài cáp: 10 mét

4. Nhận hydrophone

Hiệu suất tham số:

Dải tần số hoạt động: 20Hz-100kHz Thấp

Độ nhạy tiếp nhận tần số:>-200dB

Chiều dài cáp: 15 mét

Phần mềm: Labview+Matlab

Giới thiệu chức năng: Chương trình giải điều chế và thuật toán được sử dụng trong truyền thông thủy âm được lập trình bởi MATLAB để gọi chương trình MATLAB thông qua Labview và điều khiển thẻ thu thập dữ liệu để kích hoạt thiết bị truyền thông thủy âm; Ở đầu nhận, thông qua hydrophone+thẻ thu thập dữ liệu để hoàn thành việc thu thập dữ liệu tín hiệu truyền thông và thông qua chương trình VC để hoàn thành việc hiển thị thời gian thực của tín hiệu và xử lý ngoại tuyến dữ liệu.

Hệ điều hành chính sử dụng hệ điều hành Windows 10

Tính năng: Nền tảng này có thể kiểm tra và phát triển tất cả các loại tín hiệu giải điều chế, môi trường phát triển dựa trên Matlab thuận lợi cho việc kiểm tra các thuật toán phức tạp và thực hiện nhanh chóng, cũng như kiểm tra tín hiệu âm thanh nước thực thông qua phần cứng thực tế. Hỗ trợ truyền và nhận nhiều tín hiệu điều chế âm thanh nước; Có khả năng phát lại và phân tích tín hiệu, bao gồm các chức năng như hiển thị vùng thời gian tín hiệu, hiển thị vùng tần suất và hiển thị bản đồ chòm sao tín hiệu. (Cung cấp mã nguồn MATLAB cho sơ đồ điều chế một phần)

Gửi kết thúc: theo yêu cầu lựa chọn phương pháp điều chế, gọi MATLAB viết thuật toán điều chế để điều chế tín hiệu, đồng thời sẽ điều chế tín hiệu sau khi hoàn thành, sản xuất các tập tin WAV, trở lại LabVIEW để chọn các tập tin WAV được tạo ra và gửi, có thể được gửi liên tục, và người dùng có thể kiểm soát số lần gửi.

Hình 2. Bảng điều khiển phát tín hiệu

Thứ hai, giao diện giải điều ngoại tuyến của đầu tiếp nhận hiện nay chủ yếu bao gồm hai mặt sau, thứ nhất là có thể tiến hành thu thập và lưu trữ dữ liệu; Khi dừng thu thập, bạn có thể chọn dữ liệu bạn muốn giải điều chế từ thư mục hiện đang lưu tệp Tây

Hình 3. Giao diện hiển thị nhận tín hiệu thời gian thực