一种水声通信处理平台硬件系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种硬件系统，更具体的说是一种水声通信处理平台硬件系统。
【背景技术】
[0002]在人类可用能源日益匮乏的今天，能源勘探一直是一项迫在眉睫的任务。各种水中事故频繁发生，救援工作刻不容缓，救援通信争分夺秒。各国之间军事争锋，海域竞赛从未间断。由此，水域通信成为非常重要的一个研宄领域。人类迄今为止发现的能在水中进行长距离传播的能量形式只有声波，水声通信一直是人们研宄水域通信的重点。
[0003]早期的水声通信采用模拟的单边带调制方式进行通信，噪声大，传播距离短。近年来，数字通信逐渐取代了模拟通信，成为水声通信的主要方式。数字通信具有抗干扰能力强、通信距离远、保密性强和易于与相待计算机技术结合等优势。
[0004]由于水的组成复杂，水声信道参数、传播损耗和多普勒频移现象等均会产生干扰。因此，我们需要更高效的调制解调模式、高级的编码方式、复杂的信号估计和均衡手段，现有的硬件处理平台无法满足如此大数据量和快速的数据处理需求，研宄高速稳定的水声通信处理平台显得尤为重要。
【发明内容】
[0005]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种水声通信处理平台硬件系统，采用数字信号处理器、现场可编程门阵列和单片机相结合的控制中心，选用高速模数转换模块，实现高速、可靠的数据处理和控制，选用低功耗器件和工作状态监测方式，系统功耗低。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型水声通信处理平台硬件系统，包括现场可编程门阵列、模数转换模块、单片机、值班电路、通信接口模块、静态随机存取存储器和数字信号处理器。该系统采用数字信号处理器、现场可编程门阵列和单片机相结合的控制中心，选用高速模数转换模块，实现高速、可靠的数据处理和控制，选用低功耗器件和工作状态监测方式，系统功耗低。
[0007]该水声通信处理平台硬件系统模数转换模块与现场可编程门阵列相连，模数转换模块将接收的模拟信号经过模数转换后反馈给现场可编程门阵列。模数转换模块和值班电路相连，模数转换模块将信道传输数据状态传递给值班电路。现场可编程门阵列和静态随机存取存储器相连，将模数转换的结果写进静态随机存取存储器和从静态随机存取存储器读取数据。现场可编程门阵列和数字信号处理器相连，现场可编程门阵列产生一对高速互补脉冲宽度调制型号，现场可编程门阵列将从静态随机存取存储器读取的数据送至数字信号处理器进行处理。值班电路和单片机相连，值班电路负责检测信道内是否有数据传输，并负责系统供电状态的监测，值班电路将检测信息送至单片机。单片机和现场可编程门阵列相连，单片机将值班电路的监控信息发送给现场可编程门阵列。通信接口模块和单片机相连，用于单片机和外部设备间的通信。单片机和现场可编程门阵列相连，传输控制信号和处理数据。
[0008]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种水声通信处理平台硬件系统所述的数字信号处理器选用德州仪器有限公司生产的一款数字信号处理器，其型号为TMS320C6455。
[0009]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种水声通信处理平台硬件系统所述的现场可编程门阵列选用阿尔特拉公司生产的飓风III系列的现场可编程门阵列，其型号为EP3C120。
[0010]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种水声通信处理平台硬件系统所述的单片机选用德州仪器有限公司的一款单片机，其型号为MSP430F2618。
[0011]本实用新型一种四轮驱动电动车系统的有益效果为:
[0012]a、采用数字信号处理器、现场可编程门阵列和单片机相结合的控制中心，选用高速模数转换模块，实现高速、可靠的数据处理和控制；
[0013]b、选用低功耗器件和工作状态监测方式，系统功耗低。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。
[0015]图1为本实用新型一种水声通信处理平台硬件系统的系统框图。
【具体实施方式】
[0016]在图1中:本实用新型涉及一种硬件系统，更具体的说是一种水声通信处理平台硬件系统，包括现场可编程门阵列、模数转换模块、单片机、值班电路、通信接口模块、静态随机存取存储器和数字信号处理器。该系统采用数字信号处理器、现场可编程门阵列和单片机相结合的控制中心，选用高速模数转换模块，实现高速、可靠的数据处理和控制，选用低功耗器件和工作状态监测方式，系统功耗低。
[0017]该水声通信处理平台硬件系统模数转换模块与现场可编程门阵列相连，模数转换模块将接收的模拟信号经过模数转换后反馈给现场可编程门阵列。模数转换模块和值班电路相连，模数转换模块将信道传输数据状态传递给值班电路。现场可编程门阵列和静态随机存取存储器相连，将模数转换的结果写进静态随机存取存储器和从静态随机存取存储器读取数据。现场可编程门阵列和数字信号处理器相连，现场可编程门阵列产生一对高速互补脉冲宽度调制型号，现场可编程门阵列将从静态随机存取存储器读取的数据送至数字信号处理器进行处理。值班电路和单片机相连，值班电路负责检测信道内是否有数据传输，并负责系统供电状态的监测，值班电路将检测信息送至单片机。单片机和现场可编程门阵列相连，单片机将值班电路的监控信息发送给现场可编程门阵列。通信接口模块和单片机相连，用于单片机和外部设备间的通信。单片机和现场可编程门阵列相连，传输控制信号和处理数据。
[0018]数字信号处理器选用德州仪器有限公司生产的一款数字信号处理器，其型号为TMS320C6455。数字信号处理器是专用的数字信号处理器，具有专用指令，指令执行效率高，采用C语言编程，可快速地实现复杂数字信号的处理。该数字信号处理器是一款高性能数字信号处理器，具有浮点型，可快速进行浮点运算。其最高主频能够达到1.2GHzο且主频可配置，适应不同的功耗。该数字信号处理器用于处理来自现场可编程门阵列的模数转换后的数据，并将对应的调制信息传递给现场可编程门阵列。同时可以接收来自现场可编程门阵列的调制信号，并完成解调功能。
[0019]现场可编程门阵列选用阿尔特拉公司生产的飓风III系列的现场可编程门阵列，其型号为EP3C120。该现场可编程门阵列采用65nm低功耗技术，尺寸小，功耗低，内存资源丰富，数据处理速度快，灵活性强。当处于接收模式时，来自外部的经过放大的声波型号经过模数转换模块，反馈到现场可编程门阵列，现场可编程门阵列将数据缓存在静态随机存取存储器里，完成一段数据采集。现场可编程门阵列从静态随机存取存储器中读取数据，并将数据发送至数字信号处理器进行处理。数字信号处理器将调制信号发送给现场可编程门阵列，现场可编程门阵列产生一对高速互补的脉冲宽度调制型号，用于驱动外部的水声换能器。
[0020]单片机选用德州仪器有限公司的一款单片机，其型号为MSP430F2618。该单片机具有超低功耗设计，可以处理模拟和数字信号，具有丰富的外设，如模数转换器、定时器、看门狗、通用异步手法传输协议、硬件乘法器等。单片机负责系统运行的整体状态的监控和配置。接收来自值班电路的关于信道内部是否有数据传输的信息，如果没有数据传输，则系统整体进入低功耗状态。接收来自值班电路的电压监测结果，判定整个系统的工作稳定性。
[0021]值班电路负责检测信道内是否有数据传输，并负责系统供电状态的监测。值班电路将来自数模转换模块的数模转换结果判别信道内是否有数据传输，并将相关信息传递给单片机。同时，值班电路负责监视系统每路电源的工作电压，并定时反馈给单片机。
[0022]当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种水声通信处理平台硬件系统，包括现场可编程门阵列、模数转换模块、单片机、值班电路、通信接口模块、静态随机存取存储器和数字信号处理器，其特征在于:模数转换模块与现场可编程门阵列相连，模数转换模块将接收的模拟信号经过模数转换后反馈给现场可编程门阵列；模数转换模块和值班电路相连，模数转换模块将信道传输数据状态传递给值班电路；现场可编程门阵列和静态随机存取存储器相连，将模数转换的结果写进静态随机存取存储器和从静态随机存取存储器读取数据；现场可编程门阵列和数字信号处理器相连，现场可编程门阵列产生一对高速互补脉冲宽度调制型号，现场可编程门阵列将从静态随机存取存储器读取的数据送至数字信号处理器进行处理；值班电路和单片机相连，值班电路负责检测信道内是否有数据传输，并负责系统供电状态的监测，值班电路将检测信息送至单片机；单片机和现场可编程门阵列相连，单片机将值班电路的监控信息发送给现场可编程门阵列；通信接口模块和单片机相连，用于单片机和外部设备间的通信；单片机和现场可编程门阵列相连，传输控制信号和处理数据。2.根据权利要求1所述的一种水声通信处理平台硬件系统，其特征在于:所述数字信号处理器选用德州仪器有限公司生产的一款数字信号处理器，其型号为TMS320C6455。3.根据权利要求1所述的一种水声通信处理平台硬件系统，其特征在于:所述现场可编程门阵列选用阿尔特拉公司生产的飓风III系列的现场可编程门阵列，其型号为EP3C120。4.根据权利要求1所述的一种水声通信处理平台硬件系统，其特征在于:所述单片机选用德州仪器有限公司的一款单片机，其型号为MSP430F2618。
【专利摘要】本实用新型涉及一种硬件系统，更具体的说是一种水声通信处理平台硬件系统。选用高速低功耗器件，实现高速、可靠的数据处理和控制。模数转换模块将接收的模拟信号经过模数转换后反馈给现场可编程门阵列，同时将信道传输数据状态传递给值班电路。单片机将模数转换的结果写进静态随机存取存储器和从静态随机存取存储器读取数据。现场可编程门阵列将从静态随机存取存储器读取的数据送至数字信号处理器进行处理。值班电路负责检测信道内是否有数据传输和系统供电状态的监测，并将检测信息送至单片机，单片机将值班电路的监控信息发送给现场可编程门阵列，用于单片机和外部设备间的通信。单片机和现场可编程门阵列相连，传输控制信号和处理数据。
【IPC分类】H04B13/02
【公开号】CN204697065
【申请号】CN201520489535
【发明人】李晓丽
【申请人】李晓丽
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月3日