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《哈尔滨工程大学》 2010年
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水下机器人数字光纤传输系统的研究与设计

朱武增  
【摘要】:随着我国的国民经济的高速发展,抽水蓄能电站得到了迅速的发展,2004年全国已经建成投产的抽水蓄能电站10座。但抽水蓄能电站的压力输水管道的安全隐患检测一直是一个比较难于攻克的问题。本课题以遥控式水下机器人(ROV)为载体,携带高分辨率水下微光摄像机、五分量声纳、激光尺度仪等测量设备对压力输水管道壁进行检测,确定是否存在安全隐患。 针对遥控式水下机器人在水下作业时需要与岸基之间完成导航、动力控制和探测信息收集等大量的实时数据交换,本文基于时分复用技术和波分复用技术,采用串行传输的方式实现1根光纤中传输所有信息的数字光纤传输系统。系统的总体设计以一片FPGA芯片为核心器件,用Verilog语言和IP核工具箱在Altera QuartusⅡ软件中分别实现了数据的时分复用、解时分复用、高速串行发送和高速串行接收功能,并对各功能进行了功能仿真验证和板级仿真验证。 该数字光纤传输系统是由本文设计实现的FPGA核心电路、视频A/D转换电路和视频D/A转换电路构成的,并利用光收发一体模块和波分复用器实现了1路无压缩视频的单向传输和8路数据的全双工传输。 本文设计的采用光纤传输技术与数字化技术结合的数字光纤传输系统在水下机器人电子舱电磁环境非常复杂的情况下能够长时间稳定的工作,传输的图像质量清晰,数据误码率低,为水下机器人长时间在水下作业提供了通信保障。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP242;TN929.11

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【参考文献】
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