水下機器人通信系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著人類對海洋世界的開發(fā)越來越深入，水下機器人作為海洋開發(fā)的主要工具，已成為各國的研究重點。本文主要針對水下機器人之間的通信進行研究。
　　水下機器人分為有纜機器人和無纜機器人兩種。有纜機器人使用范圍受到極大的限制，不能完成很多復雜的淺水環(huán)境的工作。無纜機器人控制靈活，能夠適應復雜的淺海環(huán)境中的各項探測考察任務，因此無纜機器人獲得廣泛的應用，已成為各國研究的核心。
　　本文主要完成水下機器人通信的研究。事實上，水下機器人通信

2、研究就是淺水信道環(huán)境下的通信研究。淺水信道是一個復雜的多徑信道，信道參數(shù)會隨著時間、空間和頻率的變化而變化，因此淺水信道已成為當今最復雜的通信信道之一。電磁波在水中的衰減非常高，傳播距離非常短，不能完成淺水環(huán)境中信息的傳輸，而低頻的聲波信號能在水中傳輸幾十公里，適合于淺水環(huán)境中的通信，因此水聲通信系統(tǒng)的研究就是本文水下機器人通信系統(tǒng)的核心內(nèi)容。
　　本文選擇第四代移動通信技術-正交頻分復用（OFDM）作為水下機器人通信系統(tǒng)的基本理

3、論，開發(fā)一個基于OFDM的水下機器人通信系統(tǒng)。利用OFDM技術優(yōu)良的抗多途干擾實現(xiàn)水下機器人聲通信。
　　本文通過對OFDM技術的分析，提出一種適合于本系統(tǒng)正交調(diào)制方案實現(xiàn)正交頻分復用。根據(jù)信道特性和機器人通信的要求確定通信系統(tǒng)的各項參數(shù)，使用工具MATLAB建立通信系統(tǒng)仿真模型進行分析，驗證了改進的正交調(diào)制系統(tǒng)能夠完成水下聲通信功能。
　　本文的主要工作之一是通信系統(tǒng)發(fā)射機的實現(xiàn)。使用 FPGA實現(xiàn)發(fā)射機信號處理部分，包括