[发明专利]一种仿生机器鱼的集群水声遥测遥控系统及其方法

权利要求书

1.一种仿生机器鱼的集群水声遥测遥控系统，其特征在于由主控节点、被监控节点和遥测遥控终端组成，采用主从工作方式；

所述主控节点为主机，只包含1个节点，而被监控节点为从机，包含2个或2个以上的节点；主控节点和遥测遥控终端通过无线收发器进行信息交互，用于用户指令的下达和仿生机器鱼运行状态的转发；主控节点和被监控节点采用水声通信方法进行信息交互，水声通信及网络协议均在一块高性能DSP中实现；所述仿生机器鱼集群水声遥测遥控系统的主控节点和被监控节点间采用全双工水声通信方式，以确保对仿生机器鱼的实时、鲁棒监控；所述主控节点使用水声换能器的B₁子带向被监控节点传输信息，被监控节点使用水声换能器的B₂子带向主控节点传输信息，主控节点随时向被监控节点发送信息，被监控节点通过竞争获得频带资源后向主控节点发送信息；主控节点和被监控节点通过同步时钟实现精确时钟同步。

2.如权利要求1所述一种仿生机器鱼的集群水声遥测遥控系统，其特征在于所述主控节点的硬件系统包括无线收发器、同步时钟、DSP及其外围电路、功率放大电路、前置放大电路、带通滤波电路、电源转换电路、水声发射换能器和水听器；无线收发器接收来自遥测遥控终端的指令，并通过RS232串口将指令传输至DSP，DSP完成对数据的调制，并通过D/A转换器将信号输出至功率放大电路，经功率放大后输出的电信号激励水声发射换能器发射声波；水听器接收来自被监控节点的声信号，并将其转换为电信号，电信号经放大滤波后通过A/D转换器输入至DSP，DSP完成对信号的解调，并将解调后所得数据通过RS232串口传输至无线收发器，无线收发器将数据发送给遥测遥控终端。

3.如权利要求1所述一种仿生机器鱼的集群水声遥测遥控系统，其特征在于所述被监控节点的硬件系统包括同步时钟、DSP及其外围电路、功率放大电路、前置放大电路、带通滤波电路、电源转换电路、水声发射换能器和水听器；水听器接收来自主控节点的声信号，并将其转换为电信号，电信号经放大滤波后通过A/D转换器输入至DSP，DSP完成对信号的解调，并将解调后所得数据通过RS232串口发送至仿生机器鱼；DSP通过RS232串口读取仿生机器鱼的状态信息，并对其进行编码和调制，已调制信号通过D/A转换器输出至功率放大电路，经功率放大后输出的电信号激励水声发射换能器发射声波。

4.如权利要求1所述一种仿生机器鱼的集群水声遥测遥控系统，其特征在于遥测遥控终端的硬件系统包括无线收发器和PC电脑；PC与无线收发器之间采用RS232串口通讯连接；PC界面软件接收用户指令收入，并通过RS232串口将指令传输至无线收发器；无线收发器采用无线通信方式与主控节点进行交互信息。