基于OMAP-L137的水声通信算法研究

论文摘要

水声通信是水声研究领域中非常重要的一个分支,起初是由军用带动起来的,现已逐步发展到民用领域,如海洋勘探、资源开发、语音通信等。水声通信必须面对复杂的海洋信道环境,主要有多途效应、海洋噪声影响以及可利用的带宽受限等不利因素,这给水声通信的发展带来了困难。为克服水声信道的不利影响,本文所研究的正交频分复用技术,即通常所称的OFDM,因其自身的特点,成为了水声通信中新的研究热点。OFDM的频带利用率极高,在可利用带宽有限的水声通信中具有突出优势,且能根据信道的特点,将传输的信息灵活的调制到信道干扰小的子载波上,从而提高通信的质量。采用的循环前缀技术能有效抵抗因多径带来的符号间干扰,解决了水声通信中的一个固有难题。并且此技术可使用IFFT和FFT运算以快速实现调制和解调,便于系统的设计与实现。本系统是在基于OMAP-L137的硬件平台上,使用该器件的多通道缓冲串口来收发数据,且使用EDMA的快速搬数功能以减少对CPU的使用。配置AIC3254实现对数据的数模和模数转化。OMAP-L137的DSP核为300MHz主频,具有很高的处理速度,且能灵活的进行浮点或定点运算,满足OFDM编解码的运算要求。本文在硬件平台上对底层的数据通路进行配置调试后,进行基于OFDM技术的收发联调,成功实现了通信。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 水声通信的发展
• 1.2.1 水声信道的特点
• 1.2.2 水声通信的发展历程
• 1.2.3 水声通信的研究方向
• 1.3 OFDM技术的发展
• 1.4 DSP技术的简介
• 1.4.1 DSP技术的意义
• 1.4.2 OMAP-L137的特点
• 1.5 本文主要研究内容
• 第2章 OFDM技术及仿真
• 2.1 OFDM的基本原理
• 2.1.1 OFDM调制与解调原理
• 2.1.2 OFDM信号正交性分析
• 2.2 OFDM相关技术研究
• 2.2.1 循环前缀
• 2.2.2 差分检测
• 2.2.3 调制与映射
• 2.2.4 同步技术
• 2.2.5 峰值平均功率比
• 2.3 RS编码译码原理
• 2.4 系统仿真及结果分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 外设接口调试
• 3.1 C674x核的简介
• 3.2 多通道音频串口调试
• 3.2.1 多通道音频串口的结构
• 3.2.2 多通道音频串口的工作方式
• 3.2.3 I2S传输协议
• 3.2.4 多通道音频串口的配置方式
• 3.3 I2C模块与调试
• 3.3.1 I2C模块简介
• 3.3.2 I2C的配置及数据传输
• 3.4 EDMA控制器
• 3.5 中断
• 3.6 AIC3254配置及调试
• 3.6.1 AIC3254概述
• 3.6.2 AIC3254配置方法
• 3.6.3 AIC3254配置测试
• 3.6.4 发射端测试
• 3.6.5 接收端测试
• 3.7 本章小结
• 第4章 系统联调
• 4.1 开发环境简介
• 4.1.1 TMS320C6000代码产生工具
• 4.1.2 CCS集成开发环境
• 4.2 程序的优化
• 4.3 程序流程设计
• 4.4 同步设计
• 4.5 联调结果
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录A