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
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
开题报告
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
1.选题立意 1.1国内外研究现况
2.主要研究的内容 3.设计思路与设计方案 4.毕业设计工作计划安排
5.参考文献
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。
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 [C]. Symposium on Photonics and Optoelectronic (SOPO), Chengdu, China: 2010.
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
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。
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。
起止日期 第4-5周 第6周 第7周 第8-9周 第10周 第11-13周 第14-15周 第16周
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，
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。
欢迎各位老师批评指正
系统进行调试仿真。
八分频
串行数据
串并转 换
系统时隙 时钟
四分频
16位计数 器
比较器
是
输出高电 平
否
输出低电 平
毕业设百度文库工作进度安排
设计（论文）各阶段主要任务 1 课题调研，文献和资料查询，明确研究内容 2 开题报告，开题答辩 3 相应硬件知识的学习 4 硬件系统设计与实习阶段 5 中期答辩，检查毕业设计的完成进度 6 调试与完善系统 7 撰写论文，打印论文 8 论文审核及毕业论文答辩
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
1.选题立意 1.1国内外研究现况
2.主要研究的内容 3.设计思路与设计方案 4.毕业设计工作计划安排
5.参考文献
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。
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 [C]. Symposium on Photonics and Optoelectronic (SOPO), Chengdu, China: 2010.
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
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。
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。
起止日期 第4-5周 第6周 第7周 第8-9周 第10周 第11-13周 第14-15周 第16周
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，
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。
欢迎各位老师批评指正
系统进行调试仿真。
八分频
串行数据
串并转 换
系统时隙 时钟
四分频
16位计数 器
比较器
是
输出高电 平
否
输出低电 平
毕业设百度文库工作进度安排
设计（论文）各阶段主要任务 1 课题调研，文献和资料查询，明确研究内容 2 开题报告，开题答辩 3 相应硬件知识的学习 4 硬件系统设计与实习阶段 5 中期答辩，检查毕业设计的完成进度 6 调试与完善系统 7 撰写论文，打印论文 8 论文审核及毕业论文答辩