基于PPM调制的水下无线光通信系统仿真与实现毕业设计开题报告.ppt

基于PPM调制的水下无线光通信系统仿真与实现,姓 名： 欧泽世 专业班级： 信息工程133班 指导教师： 王景景,开题报告,3.设计思路与设计方案,2.主要研究的内容,1.1国内外研究现况,1.选题立意,5.参考文献,4.毕业设计工作计划安排,选题立意,当前，随着海军潜艇、无人潜航器以及传感器等装备的高速发展，如何在水下进行实时、高速、稳定的数据传输成为亟待解决的关键技术难题。传统的水声通信虽然具有传输距离远、传输可靠性高等优势，却存在传输速率低、系统体积大、带宽小、传输延迟长、功耗大等缺点，即使在近距离范围内也很难实现Mbps的传输速率；最常用的电磁波通信，在海水中衰减严重，很难满足远距离数据传输。因此，研究和发展高速、稳定的水下传输方法已成当前海洋信息探测与传输领域研究热点。,选题立意,水下可见光通信相比水声通信具有带宽高、速率快、时延小、功耗低等优势。主要原因有以下三个方面：一，光的频率高，可承载的大量的数据传输；二，光的方向性强，若被阻挡会导致光信号传输中断，若接收端收不到数据可断定数据传输受阻，保证了数据传输的可靠性；三，光的波长短，对发送和接收模块的设计要求小，可节省成本。因而，水下光通信对未来海洋通信领域具有非常宽广的应用前景，受到更多国家以及科研人员的重视。,国内外研究现状,1939年英国人A.H.里夫斯提出脉码调制原理。Pierce J.R最早提出脉冲位置调制，并且再空间光通信中得到应用。其中ppm（脉冲位置调制）在二战中已经开始使用。 英国设菲尔德大学对应用于激光通信的调制技术进行深入分析，重点研究PPM调制，并实现其硬件电路。我国在这方面的研究起步比较晚，在2000年桂林电子工业学院的光通信系统试验中，对飞机与水下潜艇采用了PPM调制实现通信，PPM研究有了进一步发展。,设计内容及设计思路,设计内容 本课题使用激光二极管模块为光源，通过Quartus软件仿真来设计相应电路，实现了光通信系统的发送与接收。其中硬件的搭建运用FPGA芯片进行调制解调，编写相应的程序完成ppm调制的实现，通过蓝色激光二极管进行传输。,2.设计内容及设计思路,设计思路 采用激光LED发射器使用驱动电路采用场效应管（MOSFET）漏极接LED负载的设计，实现信号的传输，ppm调制运用目前流行的Verilog语言进行相应模块设计,写入FPGA中进行调制解调，Quartus软件仿真。最后完成成品的电路搭建与调试。,研究方法 与设计方案,研究方法：模块化的设计方法 设计方案：PPM调制主要由串并转换、4分频器、8分频器、计数器、比较器、脉冲成形器、延时器等组合而成，而PPM解调部分只需要将调制部分调换即可包括4分频器、8分频器、窄脉冲恢复、脉冲定位、脉冲整形、并串转换、延时器。最后将调制模块和解调模块联合仿真设计，综合调制模块和解调模块的顶层设计。将整合的系统进行调试仿真。,毕业设计工作进度安排,参考文献,1 潘松等、EDA技术实用教程-Verilog HDL（第五版）.北京 :科技出版社、2013 2 任爱锋等.基于FPGA的嵌入式系统设计.西安：西安电子科技大学出版社，2004 3 邓钢等.通信电子电路.北京：电子工业出版社，2005 4 樊昌信，曹丽娜.通信原理M.北京：国防工业出版社，2007 5 GHASSEMLOOY Z, HAYES A R, SEED N L. Digital pulse interval modulation for optical communications J. IEEE Communications Maga-zine, 1998, 36(12): 95-99. 6 FU X, CHEN G, TANG T. Research and simulation of PPM modulation and demodulation system on spatial wireless optical communication