基于ofdm的超声管状水信道通信系统设计

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1、分类号：TN914密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文基于OFDM的超声管状水信道通信系统设计冯瑜申请学位级别：硕士学位专业名称：通信与信息系统指导教师姓名：吕文红职称：副教授山东科技大学二零一一年五月论文题目：基于OFDM的超声管状水信道通信系统设计作者姓名：冯瑜入学时间：2008年9月专业名称：通信与信息系统研究方向：通信理论与技术指导教师：吕文红职称：副教授论文提交日期：2011年5月论文答辩日期：2011年6月10日授予学位日期：DESIGNOFULTRAPHONICTUBULOUSWA

2、TERCHANNELCOMMUNICATIONSYSTEMBASEDONOFDMADissertationSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyFengYuSupervisor:ProfessorLvWenhongCollegeofInformationandElectricalEngineeringMay2011声明本人呈交给山东科

3、技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferenced

4、ofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要随着军事和信息领域的发展需求，水声通信系统得到广泛的关注。本文从水声通信普遍性应用的角度出发，首次选用基本生活设施——水管作为研究对象，设计了一款基于OFDM的超声管状水信道通信系统。该系统采用OFDM技术进行信号的调制解调，以DSP作为硬件开发平台来完成主要算法和数据处理，实现数据信息在

5、管状水信道中的传输。首先，对超声在水中的传播特性及OFDM技术的基本原理做了介绍，分析和研究了管状水声信道的特性，针对信道特性，给出管状水信道定解条件，建立信道模型。然后，给出了系统整体软硬件设计方案，并分别对系统各主要模块，包括DSP最小系统，数据通信，信号调制等部分的电路进行了详细的设计，实现了OFDM主要算法的DSP设计。最后，在不同条件下对设计的系统进行测试，得到试验结果，并对试验数据进行对比和分析，总结了试验中存在的不足和需要进一步改进的地方。试验结果表明，采用OFDM技术能够有效地提高系统的通信性能，降低误码率。当通

6、信距离增加时，会对数据产生一定的影响，导致误码率在一定程度上的提高，但从总体而言，该系统实现了数据在管状水信道中的可靠传输。系统的实现为管状水声信道通信的研究、应用和普及提供了很好的参考价值。关键词：超声管状水信道通信系统，信道特性，OFDM，管状水信道山东科技大学硕士学位论文摘要AbstractWiththedevelopmentofmilitaryandinformationneeds,extensiveattentionhasbeenpaidontheunderwatercommunication.Fromtheangl

7、eofuniversalapplication,thebasiclivingfacilitywaterpipeisfirstresearchedastheobjectofthispaper.Inthispaper,anultraphonictubulouswaterchannelcommunicationsystembasedonOFDMisdesigned.OFDMtechnologyisusedforsignalmodulationanddemodulation.DSPisusedasthehardwaredevelopme

8、ntplatformtocompletethemajoralgorithmsanddataprocessing.Throughthissystem,informationcanbetransmittedinthetubulouswaterchannel.Inth