VST-ACTest水聲通信算法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)所用調(diào)制解調(diào)程序與算法由 MATLAB 編程實(shí)現(xiàn)，通過Labview 調(diào)用 MATLAB 程序并控制數(shù)據(jù)采集卡觸發(fā)水聲通信設(shè)備；在接收端，通過水聽器+數(shù)據(jù)采集卡完成通信信號(hào)數(shù)據(jù)采集，并經(jīng)VC程序完成信號(hào)的實(shí)時(shí)顯示與數(shù)據(jù)離線處理。

主要硬件參數(shù)：

（1）水聲功率放大器：190 dBuPa@1m(高功率型號(hào))；對(duì)應(yīng)最大輸出電壓幅度不低于900Vpp@22KHz; 輸出信號(hào)幅度連續(xù)可調(diào);

（2）換能器頻帶：20K-30KHz（或定制其他用戶要求頻段）;

（3）水聽器：支持4路輸入；

（4）AD/DA單元：NI4431采集卡

（5）供電：內(nèi)置雙鋰電池供電（主機(jī)和水聲發(fā)射機(jī)分別獨(dú)立供電），待機(jī)時(shí)間8小時(shí)；水聲信號(hào)功率放大器發(fā)射信號(hào)不低于1000幀（典型OFDM通信信號(hào)）；支持外部供電。

（6）內(nèi)置MFSK示例應(yīng)用，最大通信距離：8-10Km （30米淺海條件）。

圖1. 水聲通信試驗(yàn)平臺(tái)外觀

技術(shù)指標(biāo)

1.水聲信號(hào)功率放大器

參數(shù)性能：

工作頻率范圍：20k-30kHz, 匹配WBT-22換能器；

供電電壓：24-36V 單電源直流供電；

輸出信號(hào)：190 dBuPa@1m(高功率型號(hào))；

2.數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換模塊

ADC采樣精度24位，采樣率102.4Ksps；

3.發(fā)射換能器

工作頻率范圍：20kHz-30kHz

發(fā)送電壓響應(yīng)：>143dB±3dB@22kHz

水平波束寬度：360°；

垂直波束寬度55°±3°@22kHz

電纜長(zhǎng)度：10米

4.接收水聽器

參數(shù)性能：

工作頻率范圍：20Hz-100kHz 低

頻接收靈敏度：>-200dB

電纜長(zhǎng)度：15米

平臺(tái)軟件：Labview+Matlab

功能簡(jiǎn)介：水聲通信所用調(diào)制解調(diào)程序與算法由 MATLAB 編程實(shí)現(xiàn)，通過Labview 調(diào)用 MATLAB 程序并控制數(shù)據(jù)采集卡觸發(fā)水聲通信設(shè)備；在接收端，通過水聽器+數(shù)據(jù)采集卡完成通信信號(hào)數(shù)據(jù)采集，并經(jīng)VC程序完成信號(hào)的實(shí)時(shí)顯示與數(shù)據(jù)離線處理。

主系統(tǒng)采用Window 10操作系統(tǒng)

特點(diǎn)：該平臺(tái)可測(cè)試和開發(fā)各類調(diào)制解調(diào)信號(hào)，基于Matlab 的開發(fā)環(huán)境利于復(fù)雜算法的測(cè)試與快速實(shí)現(xiàn)，又可通過真實(shí)硬件完成真實(shí)水聲信號(hào)測(cè)試。 支持多種水聲調(diào)制信號(hào)的發(fā)送與接收；具備信號(hào)回放與分析能力，包括信號(hào)時(shí)域顯示、頻率域顯示及信號(hào)的星座圖顯示等功能。（提供部分調(diào)制方案的MATLAB源代碼）

使用簡(jiǎn)介： 一． 發(fā)送端：根據(jù)需求選擇調(diào)制方式，調(diào)用 MATLAB 編寫的調(diào)制算法調(diào)制信號(hào)，同時(shí)將調(diào)制完成后的信號(hào)，生產(chǎn) WAV 文件，返回 LABVIEW 選擇所生成WAV 文件并發(fā)送，可以做到連續(xù)發(fā)送，并且用戶可以控制發(fā)送的次數(shù)。

圖2. 信號(hào)發(fā)射控制面板

二． 接收端的離線解調(diào)界面現(xiàn)在主要包括以下兩個(gè)方面，第一是可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并且保存；當(dāng)停止采集后，可以從當(dāng)前保存文件的文件夾西選擇想要解調(diào)的數(shù)據(jù)

圖3. 實(shí)時(shí)信號(hào)接收顯示界面