水声遥控系统船载节点软件设计

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1、水声遥控系统船载节点软件设计摘要水声遥控系统船载节点主要用于自航式载体(uuv)在海上试验过程中遇到紧急或者其他情况时，以水声形式发射遥控指令完成对自航式载体的控制，也可用于接收自航式载体主动上传的报警和状态信息等，以确保自航式载体与母船之间能够畅通无阻的通信。本论文主要围绕水声遥控系统船载节点的软件设计展开。本文首先综述了国内外水声通信技术的发展及研究现状，分析了水声信道的特性及其对水声遥控的影响，介绍了水声遥控系统船载节点的工作原理和编码方式，探讨了基于拷贝相关的时延检测和信道估计、基于离散频谱时移相位差校正法的多普勒估计与补

2、偿以及基于RAKE接收技术的信息码检测等相关技术的基本原理，并通过MATLAB软件仿真分析了上述技术的性能。然后，本文在CCS3．3开发环境下，利用标准C语言，在以OMAP．L137处理器为核心芯片的硬件平台上完成了船载节点的软件设计、实现和调试。结合硬件平台资源，论文给出了船载节点的结构框图和信号处理的软件流程，详细论述了船载节点软件各个功能模块的作用和设计思想，包括预处理、信号发射、信号处理和数据传输等模块；并简单介绍了处理器存储资源和中断资源的分配与管理。最后，通过实验室电联调、水池调试以及湖上试验验证了本系统软件的有效性和

3、可靠性。关键词：水声遥控；拷贝相关；多普勒估计与补偿；RAKE接收机；OMAP．L137ABSTRACTfheshipboardnodeintheunderwateracousticremotecontrolsystemisusedforsendin2化mote∞remandstodominatetheunmannedunderwatervehicle(uuv)，whenUUVgetsintoemergencyorothercircumstancesduringtheexperimentatsea．Thealalllli廊册a_t

4、ionandstatusmessagesentbyUUVactivelycanalsobereceivedbytheshipboardnodetomal(esurethebarrier-freecommunicationbetweenUUVandship．tirst，thetechnologydevelopmentandresearchstatusofunderwateracousticcommunicationathomeandabroadisreviewed，andthecharacteristicsandimpactofth

5、eunde刑ateracousticchannelisanalyzed．Theworkingprincipleandencodingformoftheshipboardnodeintheunderwateracousticremotecontrolsystemisin_tro(1uced．Thebasicprincipleofrelationaltechnologiesarediscussed，includingtherelevantsynchronizationandcnannelestimationbasedoncopecor

6、relation，theDopplerestimationandcompensationbasedonphasedifferencecorrectionondiscreteonRAKEreceivertechnology,andthethroughMATLABsimulmion．spectrum，andtheinformationcodedetectionbasedperformanceofthesetechnologiesareanalyzedIhen，basedontheCCS3．3developmentplatforms，t

7、hesoftwaredesign，implementationanddebuggingofshipboardnodes，whichisdesignedbyClanguage，havebeencompletedbvthenardwareplatformonOMAP—L137processorcorechip．Combiningtheh砌wareplattonn托sources，ablockdiagramoftheshipboardnodesandsoftwareprocessofsignalproces8mgaregiven，the

8、roleofthevariousfunctionalmodulesanddesignideasofthesoflw甜earea180discussedindetail，includingpre-processing，signaltransmissi