基于OMAP3530处理器的水声扩频通信模块的实现

论文摘要

用于水声通讯的扩频通信技术是目前研究的热点技术之一。论文首先介绍了扩频通信的背景及意义,分析了目前的应用需求和当前各国的研究现状。在此基础上,对基于直接序列扩频原理的通信技术进行了详细推导,比较了直扩等几种常用扩频方式的性能,并进行了计算机仿真,通过分析不同信噪比下的误码率,在理论上验证了实验的可行性,证明直扩系统有很强的抗噪声、抗衰落性能。OMAP处理器是目前广泛应用的双核处理器之一,本文以OMAP3530处理器为系统核心,构建了一种用于水声数据传输的通信平台,详尽探讨了双核之间的通信机制,重点阐述了MailBox通信方法和共享内存方法,兼顾两核的特点及优势,采取双核分工协作方式,将接口控制等事务管理分配到ARM核,数据处理部分送至DSP核执行,嵌入式Linux为操作系统,以C6run工具为桥梁,完成两核之间的协同工作,实现通信系统数据传输功能。本文以Vc++6.0为平台,结合Linux操作系统下交叉编译调试工具,完成了系统通信软件的实现,通过进行水池实验,获取了实验数据。对数据分析的结果表明,扩频通信系统有很强的抗干扰、抗多途性能,在较低的信噪比条件下,可达到传输速率为28bps,误码率低于10-5的单工数据通信,保证了低误码率的可靠信息传输。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 论文的背景及意义
• 1.2 水声扩频通信发展综述
• 1.3 嵌入式通信发展介绍
• 1.4 论文主要研究内容
• 第2章 扩频通信技术的原理
• 2.1 扩展频谱通信的基础理论
• 2.1.1 扩频通信的定义
• 2.1.2 扩频通信的基本原理
• 2.2 扩频通信的几种方式
• 2.2.1 直接序列扩频方式
• 2.2.2 跳频扩频方式
• 2.2.3 跳时扩频
• 2.2.4 宽带线性调频方式
• 2.2.5 混合扩频方式
• 2.3 扩频通信系统模型与性能参数
• 2.3.1 扩频通信的系统模型
• 2.3.2 扩频通信的性能参数
• 2.4 直接序列扩频系统
• 2.4.1 系统组成及工作原理
• 2.4.2 直扩系统的信号分析
• 2.4.3 直扩系统的抗干扰和多径性能分析
• 2.4.4 直扩系统的信噪比和误码率
• 2.5 m序列
• 2.5.1 m序列的性质
• 2.5.2 m序列的相关函数
• 2.5.3 m序列的构造
• 2.6 软件性能仿真及性能分析
• 2.7 本章小结
• 第3章 嵌入式操作系统及处理器
• 3.1 嵌入式系统
• 3.1.1 嵌入式系统定义及特点
• 3.1.2 嵌入式系统体系结构
• 3.1.3 嵌入式Linux操作系统
• 3.2 嵌入式处理器介绍
• 3.2.1 嵌入式处理器
• 3.2.2 ARM体系结构
• 3.2.3 DSP体系结构
• 3.3 OMAP硬件平台介绍
• 3.3.1 总体结构
• 3.3.2 硬件特性
• 3.3.3 ARM Cortex-A8内核
• 3.3.4 TMS320DM64x DSP内核
• 3.4 双核通讯机制
• 3.4.1 通信方式
• 3.4.2 软件架构
• 3.5 本章小结
• 第4章 通信系统软硬件设计与实现
• 4.1 系统总体架构
• 4.2 发射信号的形成
• 4.2.1 信道编码过程
• 4.2.2 信息的伪随机编码
• 4.3 接收信号处理过程
• 4.3.1 接收信号捕获过程
• 4.3.2 接收信号的跟踪方法
• 4.4 嵌入式Linux模块实现及性能分析
• 4.4.1 系统开发环境
• 4.4.2 建立嵌入式Linux操作系统
• 4.4.3 Linux下应用程序的开发
• 4.4.4 系统性能分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录