| 【中文题名】 | 水声遥控浮标解锁系统设计研究与实现 |
| 【英文题名】 | Study and Design of Underwater-acoustical Remote-control Buoy Unlock System |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-21 |
| 【中关键词】 | 声纳,发射,接收,码元,模糊识别, |
| 【英关键词】 | Sonar,Send,Receive,Code-cell,Fuzzy identify, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>远动技术>远动化系统>远距离控制和信号、远距离控制和信号系统> |
| 【论文摘要】 |
在远洋深海捕捞作业中，经常需要将渔网等捕捞设备沉入海底长达数日，为防止渔具或绳索被过往船只缠绕，需要对作业点进行定位和标记，此外在目前的海下勘察、施工作业中，也经常遇到作业点的位置标记问题，如海底电缆的故障点维修时作业位置的再次寻找。
水声遥控浮标解锁系统是为解决上述问题而研究开发的一种利用声纳技术来传输编码信号，可在水下进行遥控的水声电子系统。
水声遥控浮标解锁系统是把声纳技术与现代电子技术相结合，实现水声信号二进制的发送、接收，并在信号辨识中采用模糊算法。该系统由一个主机和若干个分机所组成。主机放置在船上，通过延伸到水下的发射声纳发出二进制编码信息；分机嵌入浮标内，浮标系在水下需要标记物体处，分机接收声纳可接收主机发出的二进制编码，当分机检测到主机发出的编码信息与自身的编码一致时，即驱动机械解锁机构使自身上浮实现标记和指示的作用。
海水信道具有多径效应和时变特性，而且海水信道带宽较窄，这些都给水声通信的实现带来了困难，尤其是高速水声通信技术，也使水声通信成为许多国家科技工作者的研究方向。为克服海水信道的多径效应和时变特性，一般使用信道估计和均衡算法，这会使水声通信系统的结... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-7 |
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Abstract |
7-12 |
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第1章 绪论 |
12-16 |
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1.1 概述 |
12-13 |
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1.2 水声遥控浮标解锁系统及其特点 |
13 |
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1.3 国内外研究现状及存在的问题 |
13-15 |
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1.4 本文的主要内容 |
15-16 |
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第2章 水声遥控浮标解锁系统的基本工作原理 |
16-33 |
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2.1 数字信号的传播 |
16-24 |
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2.2 差错控制 |
24-25 |
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2.3 常用的抗干扰编码 |
25-27 |
|
2.4 水声信号的传播 |
27-28 |
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2.4.1 海洋中的声速与声吸收 |
27-28 |
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2.4.2 水声信道的特点 |
28 |
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2.5 模糊识别 |
28-32 |
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2.6 本章小结 |
32-33 |
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第3章 水声遥控浮标解锁系统方案设计 |
33-44 |
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3.1 调制方式和通信载波频率的选择 |
33-37 |
|
3.1.1 调制方式的选择 |
33-35 |
|
3.1.2 通信载波频率的选择 |
35-37 |
|
3.2 克服多径效应的方法 |
37-38 |
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3.3 克服多普勒效应方案 |
38 |
|
3.4 纠错方法 |
38-39 |
|
3.4.1 奇偶校验 |
38-39 |
|
3.4.2 二维奇偶校验编码 |
39 |
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3.4.3 群计数码 |
39 |
|
3.4.4 等重码 |
39 |
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3.5 接收信息的模糊处理 |
39-42 |
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3.6 系统设计方案 |
42-43 |
|
3.7 本章小结 |
43-44 |
|
第4章 系统设计与实现 |
44-58 |
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4.1 发射机的实现 |
44-50 |
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4.1.1 发射机的总体结构设计 |
44-45 |
|
4.1.2 发射机的电源设计与实现 |
45-46 |
|
4.1.3 编码信号存储电路的实现 |
46-47 |
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4.1.4 信号发送电路的实现 |
47 |
|
4.1.5 人机界面设计 |
47 |
|
4.1.6 发射机的软件设计 |
47-48 |
|
4.1.7 发射机的软件实现 |
48-50 |
|
4.2 接收机的实现 |
50-56 |
|
4.2.1 接收机的总体结构设计 |
50-51 |
|
4.2.2 接收机的电源设计与实现 |
51-52 |
|
4.2.3 信号放大与混频电路设计与实现 |
52 |
|
4.2.4 脱钩驱动电路的实现 |
52-53 |
|
4.2.5 电池电压监测的实现 |
53-54 |
|
4.2.6 接收机的编码设置和状态指示设计 |
54 |
|
4.2.7 接收机的软件流程设计与实现 |
54-56 |
|
4.3 电路可靠措施的实现 |
56 |
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4.4 电路功耗与节能的实现 |
56 |
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4.5 本章小结 |
56-58 |
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第5章 试验结果与改进方法分析 |
58-69 |
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5.1 系统的性能测试 |
58-64 |
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5.1.1 发射水声换能器上的信号测试与分析 |
58-59 |
|
5.1.2 发射机的性能测试 |
59 |
|
5.1.3 接收机的性能测试 |
59-63 |
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5.1.4 发射和接收成功率的测试 |
63-64 |
|
5.2 提高信息传播速率的方法分析 |
64-65 |
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5.3 提高编码信息识别准确性和增强纠错能力的方法分析 |
65 |
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5.4 进一步降低电路功耗的途径分析 |
65-66 |
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5.5 系统能源的改进途径分析 |
66-67 |
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5.6 提高系统可靠性的思考 |
67 |
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5.7 本章小结 |
67-69 |
|
结论 |
69-71 |
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参考文献 |
71-74 |
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攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
74-75 |
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致谢 |
75-76 |
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个人简历 |
76 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.389577 |
