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水下传真通信研究

余丽敏  
【摘要】: 水声信道是一个极其复杂的随机时间-空间-频率变参信道,存在窄带、 高噪、强多途干扰、传输衰耗大等众多因素的制约,是至今难度最大的无线通 信信道。水声通信技术也由此成为水声技术领域中一个极其复杂、极具挑战性 的研究方向。 将传真通信应用于水声领域,是一个比较新的研究课题。本论文对水声传 真通信进行了初步的研究与探索。 在商业办公领域,传真机(Fax machine)是一种应用广泛、非常实用的电 子设备。传真的意义在于多页静止文本页面的传输与精确重现。而水声信道的 传真发送除了具备传统的传真发送的意义,还有着其特殊的意义:在信道状况 及其恶劣,纯数据通信完全无法实现的情况下,串行图像扫描传输机制的传真 发送,以文本重现的方式提供了数据传输的另一个可行方案。 本论文初步构造了一个水声传真通信系统。完成了PC传真软件的设计和水 声传真Modem的设计。 针对水声信道的强多途干扰特性,以及传真文本文件的特殊冗余特性,本 论文设计了特殊的传真文件压缩/解压算法和调制/解调方案。在Borland C++Builder 5. 0平台下,使用其VCL组件和大量win32 API函数完成了水声 传真软件的编程,实现了传真文件的无损压缩、解压恢复以及打印控制。 论文采用TI公司的高性能DSP芯片TMS320C542作为水声传真Modem的主 控芯片,实现数字频率合成调制发送和接收端的Goertzel频谱分析解调。采 用TLC320AC01音频级模拟接口芯片实现了DSP与模拟信号的接口。对于DSP 同步串口与PC异步串行口之间的通信,本论文设计了专门的DSP算法,使用软 件接口,实现了同步串口与异步串口之间的匹配通信。


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