Экспериментальная платформа для проверки алгоритмов гидроакустической связи

VST-ACTestЭкспериментальная платформа для проверки алгоритмов гидроакустической связиИспользуемые модуляционные демодуляционные программы и алгоритмы программируются MATLAB, вызывая программу MATLAB через Labview и управляя картой сбора данных для запуска устройств подводной акустической связи; На приемном конце сбор данных сигнала связи осуществляется с помощью карты сбора данных гидрофона +, а отображение сигнала в реальном времени и обработка данных в автономном режиме осуществляются с помощью программы VC.

Основные параметры оборудования:

(1) Гидроакустические усилители мощности: 190 dBuPa@1m (Модель высокой мощности); Максимальное напряжение не ниже 900Vpp@22KHz • непрерывная регулировка амплитуды выходного сигнала;

(2) Частотный диапазон преобразователя: 20K - 30KHz (или настраивает диапазон, требуемый другим пользователем);

(3) Гидрофоны: поддержка 4 - канального ввода;

(4) Модуль AD / DA: карта сбора NI4431

(5) Электричество: питание от встроенных двойных литиевых батарей (автономное питание хоста и гидроакустического передатчика соответственно), время ожидания 8 часов; Усилитель мощности гидроакустического сигнала излучает сигнал не менее 1000 кадров (типичный сигнал связи OFDM); Поддержка внешнего энергоснабжения.

(6) Примерное применение встроенного MFSK, максимальное расстояние связи: 8 - 10km (30 м мелководных условий).

Рисунок 1. Внешний вид испытательной платформы для подводной акустической связи

Технические показатели

1. Гидроакустический усилитель мощности

Свойства параметров:

Диапазон рабочих частот: 20k - 30kHz, соответствует преобразователю WBT - 22;

Электрическое напряжение: подача постоянного тока от одного источника питания 24 - 36В;

Выходной сигнал: 190 dBuPa@1m (Модель высокой мощности);

2. Модули цифровой / аналоговой конверсии

Точность выборки ADC 24 бита, скорость выборки 102,4 Ksps;

3. Передающие преобразователи

Диапазон рабочих частот: 20 кГц - 30 кГц

Ответ на передающее напряжение: > 143dB ± 3dB@22kHz

Ширина горизонтального луча: 360°;

Ширина вертикального луча 55°±3° @ 22kHz

Длина кабеля: 10 метров

4. Прием гидрофонов

Свойства параметров:

Диапазон рабочих частот: 20 Гц - 100 кГц Низкий

Чувствительность частотного приема: > - 200dB

Длина кабеля: 15 метров

Программное обеспечение платформы: Labview + Matlab

Описание функций: Модуляционные демодуляционные программы и алгоритмы, используемые для подводной акустической связи, запрограммированы MATLAB, вызываются программой MATLAB через Labview и управляются картой сбора данных для запуска устройств подводной акустической связи; На приемном конце сбор данных сигнала связи осуществляется с помощью карты сбора данных гидрофона +, а отображение сигнала в реальном времени и обработка данных в автономном режиме осуществляются с помощью программы VC.

Операционная система Windows 10.

Характеристики: Платформа может тестировать и разрабатывать различные модулированные демодуляционные сигналы, среда разработки на основе Matlab облегчает тестирование и быструю реализацию сложных алгоритмов, а также тестирование реальных гидроакустических сигналов с помощью реального оборудования. Поддержка передачи и приема различных гидроакустических модуляционных сигналов; Обладает способностью воспроизведения и анализа сигналов, включая отображение временной области сигнала, отображение частотной области и отображение группировки сигнала. (Исходный код MATLAB с частичной модуляцией)

Описание использования: 1. Отправительный конец: Выберите способ модуляции в соответствии с требованиями, вызовите сигнал модуляции алгоритма, написанного MATLAB, и в то же время модулируйте сигнал после завершения модуляции, произведите WAV - файл, вернитесь в LABVIEW, чтобы выбрать генерируемый WAV - файл и отправить его, вы можете сделать непрерывную отправку, и пользователь может контролировать количество отправлений.

Рисунок 2. Панель управления передачей сигналов

ii. автономный интерфейс демодуляции на приемном конце в настоящее время включает в себя два основных аспекта: во - первых, возможность сбора и сохранения данных; После прекращения сбора можно выбрать данные для демодуляции из текущей папки

Рисунок 3. Интерфейс отображения сигналов в режиме реального времени