Plateforme expérimentale de validation d'algorithmes de communication hydroacoustique

VST-ACTestPlateforme expérimentale de validation d'algorithmes de communication hydroacoustiqueLe programme et l'algorithme de modulation - démodulation utilisés sont mis en oeuvre par programmation MATLAB, appelant le programme MATLAB via LabVIEW et commandant la carte d'acquisition de données pour déclencher le dispositif de communication hydroacoustique; À la réception, l'acquisition des données du signal de communication se fait par hydrophone + carte d'acquisition de données et l'affichage en temps réel du signal est terminé par le programme VC avec traitement hors ligne des données.

Principaux paramètres matériels:

(1) amplificateur de puissance hydroacoustique: 190 dBuPa@1m (modèle haute puissance); L'amplitude de la tension de sortie maximale correspondante n'est pas inférieure à 900Vpp@22KHz ; l'amplitude du signal de sortie est réglable en continu;

(2) bande de transducteur: 20k - 30khz (ou bande adaptée aux besoins des autres utilisateurs);

(3) hydrophone: prend en charge l'entrée 4 voies;

(4) Unité ad / da: carte d'acquisition ni4431

(5) alimentation: alimentation par double batterie au lithium intégrée (alimentation indépendante de l'unité principale et de l'émetteur hydroacoustique, respectivement), temps de veille de 8 heures; L'amplificateur de puissance du signal hydroacoustique émet un signal d'au moins 1000 trames (signal de communication OFDM typique); Soutenir l'alimentation externe.

(6) Application d'exemple MFSK intégrée, distance de communication maximale: 8 - 10km (conditions de mer peu profondes de 30m).

Figure 1. Apparence de la plate - forme d'essai de communication hydroacoustique

indicateurs techniques

1. Amplificateur de puissance de signal hydroacoustique

Performance des paramètres:

Plage de fréquence de fonctionnement: 20k - 30khz, transducteur WBT - 22 adapté;

Tension d'alimentation: 24 - 36V alimentation CC à alimentation unique;

Signal de sortie: 190 dBuPa@1m (modèle haute puissance);

2. Module de conversion numérique / analogique

Précision d'échantillonnage ADC 24 bits, taux d'échantillonnage 102,4 ksps;

3. Transducteur d'émission

Plage de fréquence de fonctionnement: 20Khz - 30khz

Envoyer la réponse de tension: > 143db ± 3dB@22kHz

Largeur horizontale du faisceau: 360°;

Largeur verticale du faisceau 55° ± 3° @ 22khz

Longueur du câble: 10 m

4. Recevez l'hydrophone

Performance des paramètres:

Plage de fréquence de fonctionnement: 20hz - 100khz faible

Sensibilité de réception de fréquence: > - 200db

Longueur du câble: 15 m

Logiciel de la plateforme: LabVIEW + matlab

Introduction fonctionnelle: le programme de démodulation par Modulation et l'algorithme utilisés pour la communication hydroacoustique sont mis en œuvre par la programmation MATLAB, le programme MATLAB est appelé via LabVIEW et la carte d'acquisition de données est commandée pour déclencher le dispositif de communication hydroacoustique; À la réception, l'acquisition des données du signal de communication se fait par hydrophone + carte d'acquisition de données et l'affichage en temps réel du signal est terminé par le programme VC avec traitement hors ligne des données.

Système principal avec système d'exploitation Windows 10

Caractéristiques: la plate - forme peut tester et développer tous les types de signaux de démodulation modulés, l'environnement de développement basé sur MATLAB facilite le test et la mise en œuvre rapide d'algorithmes complexes, mais peut également effectuer des tests de signaux hydroacoustiques réels avec du matériel réel. Soutenir l'émission et la réception de plusieurs signaux de modulation hydroacoustique; Capacité de lecture et d'analyse du signal, y compris l'affichage du Domaine temporel du signal, l'affichage du Domaine fréquentiel et l'affichage de la Constellation du signal. (code source MATLAB fournissant un schéma de modulation partielle)

Introduction à l'utilisation: I. extrémité d'envoi: selon la demande pour choisir le mode de modulation, appelez l'algorithme de modulation écrit par Matlab pour moduler le signal, en même temps, la modulation sera terminée après le signal, produire le fichier WAV, retour LabVIEW pour sélectionner le fichier WAV généré et envoyer, peut faire l'envoi continu, et l'utilisateur peut contrôler le nombre de fois qu'il est envoyé.

Figure 2. Panneau de commande d'émission de signaux

II. L'interface de démodulation hors ligne à la réception comprend maintenant principalement les deux aspects suivants, le premier étant que l'acquisition de données peut être effectuée et enregistrée; Lorsque l'acquisition est arrêtée, les données que vous souhaitez démoduler peuvent être sélectionnées à partir du dossier Ouest où le fichier est actuellement enregistré

Figure 3. Interface d'affichage de réception de signal en temps réel