[实用新型]一种超低功耗水声通信节点

说明书

本实用新型公开了一种超低功耗水声通信节点，包包括水声换能器、用于完成信号的采集、信号处理、通信及控制的主控电路、用于放大并发送相关信号的功放电路和用于侦听水中的通信信息使系统快速上电并进入正常的工作状态的值班电路，值班电路中设置有时钟电路、值班唤醒电路、值班放大电路、数字供电电路、模拟采集供电电路、3轴加速度传感器电路、通信电路、ADC采集电路、外部RAM、存储电路和信号调制电路。本实用新型通过模块化的电路及低功耗设计使水声通信节点体积小，重量轻，使用更加灵活，高性能处理单元集成了信号处理，控制等功能于一体，提高了运算效率，减少了系统整体功耗，且有利于实现系统的小型化。

技术领域

本实用新型涉及水声通信技术领域，具体为一种超低功耗水声通信节点。

背景技术

目前已知的能量辐射形式而言，声波是水下无线通信的最佳载体。因而水声通信也成为了海洋中无线信息传输的主要技术手段。其在海洋环境监测、水下航行器/载人潜水器作业等方面有着广泛应用。

水声信道是所有通信信道中最为复杂的信道之一,其衰落、多径效应、时变性等特点使得许多经典的通信技术无法直接应用于水声信道。因此为了保证通信成功率，早期的水声通信机的信号处理单元运算速度较低大都需要DSP与FPGA搭配作为信号处理单元进行水声信号的监听、处理，而后通过主控芯片进行信息的侦听、传输，其运算时间长，功率消耗较大。而且水下设备大多使用电池供电，不便于设备的小型化，因此提供一款低功耗、性能稳定的水声通信设备具有重要的意义。

随着微处理器和新的信号处理器的出现，使得许多需要进行大量运算的信号处理方法的实现成为可能。辅之以信号值班电路，可使系统的功耗得到极大的降低。目前水声通信节点体积大、操作灵活性差及可靠性低等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超低功耗水声通信节点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种超低功耗水声通信节点，包括水声换能器、用于完成信号的采集、信号处理、通信及控制的主控电路、用于放大并发送相关信号的功放电路和用于侦听水中的通信信息使系统快速上电并进入正常的工作状态的值班电路，所述值班电路中设置有时钟电路、值班唤醒电路、值班放大电路、数字供电电路、模拟采集供电电路、3轴加速度传感器电路、通信电路、ADC采集电路、外部RAM、存储电路和信号调制电路。

作为优选，所述水声换能器的电路板采用堆叠的方式连接，数字板与功放板之间设置有固定及散热用的金属板。

作为优选，所述值班唤醒电路通过P31进入放大器中，进行信号放大，通过分压后将信息传入值班采集电路中进行软件滤波，检测是否存在唤醒码，若存在唤醒码则通过IO出发主控电源的使能引脚，使主控电路完成上电初始化操作，而后主控电路将要发送信息通过信号调理电路合成并通过功放板向外发送唤醒反馈信号，并开启ADC进入信息接收流程。

作为优选，所述3轴加速度传感器电路用于检测水声MODEM整体姿态。

作为优选，所述通信电路用于通过有缆方式向进行信息收发，ADC采集电路用于采集水声信息。

作为优选，所述外部RAM用于扩展主控芯片内存辅助进行信息处理。

作为优选，所述存储电路用于接收到的信息并配置文件。

作为优选，所述信号调制电路用于调制待发送的信号并驱动功放板工作，将待发送的信息通过换能器发射出去。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：