[实用新型]一种水下调制解调器

说明书

技术领域

本实用新型涉及水下远距离通信技术领域，特别涉及一种基于正交相移扩频通信技术的水下调制解调器。 

背景技术

水下通信方式一般分为水下电通信和水声通信。水下电通信一般距离较短，调试比较困难，水声通信距离远，是近年研究的热点。早期水声通信机使用的是模拟信号，可是海洋中的鱼类、舰船、波浪等产生的噪声，使海洋中的声场极为混乱，导致接收到的信号模糊不清。随着计算机技术的发展,使得水声数字通信成为可能，特别是数字信号处理器DSP的出现，成功解决了大量水下信息的传播问题。水声通信工作原理水声传输数据通讯机由水下机和水上机两部分组成。水下机由微处理机、水声信号发射机和换能器组成。微处理机将传感器或测量设备监测到的海洋要素数据进行采集并转换成声脉冲信号，再由水声信号发射机通过水声换能器将数据发出。水上机由水声换能器、水声信号接收机和一个信号解析系统组成。在水面水域工作的水声信号接收机通过水声换能器接收到水下机发出的数据信号后，进行放大和处理，接着有信号解析系统进行数据的信号解调和运算处理，最后将水下机传输的数据处理后进行贮存。

在水下机部分中，水下调制解调器是重要的部分，水下调制解调器是一种以海水为介质，以应答或自动的方式，实现水下远距离双向无线数据传输的设备。目前，国外的水下调制解调器技术相当成熟，但相关产品的销售价格相对偏高，国内自主研发的水下调制解调器产品较少，市场上大部分是进口产品，研制出成本低廉、功能全面的水下调制解调器产品已成为急需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种水下调制解调器，该设备采用正交相移扩频通信技术，可有效抗多途干扰，频谱利用率高、传输距离远、隐蔽可靠、被截获概率低等优点 ，再结合先进的低功耗数字处理技术，可实现浅海远距离长期可靠通信。

为达上述目的，本实用新型采取如下方案：

一种水下调制解调器，该调制解调器由电池组、入水开关、发射功放板、接收板、DC-DC电源板、DSP板、A/D转换单元、D/A转换单元、通讯口、收发转换继电器以及换能器组成，其特征在于：

电池组与入水开关相连，用于向调制解调器中的各个部件提供电能；

入水开关分别与发射功放板和DC-DC电源板相连；

DC-DC电源板分别与发射功放板、DSP板以及接收板相连；

发射功放板与DSP板相连，接收来自DSP板的控制信号，与D/A转换单元相连，接收并发射经过D/A转换的信号；

收发转换继电器分别与DSP板、发射功放板、接收板连接，根据从DSP板接收到的控制信号来实现在发射功放板和接收板之间的切换；

接收板与A/D转换单元相连，将接收到的声信号传输给A/D转换单元，A/D转换单元将接收到的声信号转换为数字信号后传输给DSP板；

DSP板与通讯口相连，通过通讯口向所连的设备传输数据；

换能器与收发转换继电器相连。

优选的，所述电池组采用37V 10Ah可充电锂电池组。

优选的，所述发射功放板的发射功耗小于等于10W，接收板的接收功耗小于等于150mW。

本实用新型具有以下优点和积极效果：

本专利具有如下优点：

1）采用正交相移扩频通信技术，可有效抗多途干扰，频谱利用率高、传输距离远、隐蔽可靠、被截获概率低，再结合先进的低功耗数字处理技术，可实现浅海（浅海多途干扰较强）远距离长期可靠通信。

2）功耗低、集成度高、软件可移植、扰干扰能力强的特点，符合未来水声通信技术发展的方向。

附图说明

图1为本实用新型水下调制解调器的硬件原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

该水下调制解调器的硬件原理如图1所示。该调制解调器由电池组、入水开关、发射功放板、接收板、DC-DC电源板、DSP板、A/D转换单元、D/A转换单元、通讯口、收发转换继电器以及换能器组成。

其中，电池组与入水开关相连，用于向调制解调器中的各个部件提供电能。

入水开关分别与发射功放板和DC-DC电源板相连。

DC-DC电源板分别与发射功放板、DSP板以及接收板相连，考虑到电源变换效率和功耗，采用开关电源芯片把电池组输出高压降压滤波后，分三路进行线性稳压滤波输出相互隔离的+5V，其中一路设计成可控输出给功放发射功放板使用，另外两路设计成不可控，分别输出给DSP板和接收板。