水聲通信算法驗證實驗平臺

        VST-ACtest水聲通信算法驗證實驗平臺所用調制解調程序與算法由 MATLAB 編程實現，通過Labview 調用 MATLAB 程序并控制數據采集卡觸發水聲通信設備；在接收端，通過水聽器+數據采集卡完成通信信號數據采集，并經VC程序完成信號的實時顯示與數據離線處理。

        主要硬件參數：

（1）水聲功率放大器：190 dBuPa@1m(高功率型號)；對應最大輸出電壓幅度不低于900Vpp@22KHz; 輸出信號幅度連續可調; 

 （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：內置雙鋰電池供電（主機和水聲發射機分別獨立供電），待機時間8小時；水聲信號功率放大器發射信號不低于1000幀（典型OFDM通信信號）；支持外部供電。 

（6）內置MFSK示例應用，最大通信距離：8-10Km （30米淺海條件）。 

 圖1. 水聲通信試驗平臺外觀 

 技術指標 

 1.水聲信號功率放大器 

     參數性能： 

     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：190 dBuPa@1m(高功率型號)； 

 2.數字/模擬轉換模塊 

     ADC采樣精度24位，采樣率102.4Ksps； 

 3.發射換能器 

     工作頻率范圍：20kHz-30kHz 

     發送電壓響應：>143dB±3dB@22kHz 

     水平波束寬度：360°；

     垂直波束寬度55°±3°@22kHz 

     電纜長度：10米 

 4.接收水聽器 

 參數性能： 

    工作頻率范圍：20Hz-100kHz 低

    頻接收靈敏度：>-200dB 

    電纜長度：15米 

 平臺軟件：Labview+Matlab 

     功能簡介：水聲通信所用調制解調程序與算法由 MATLAB 編程實現，通過Labview 調用 MATLAB 程序并控制數據采集卡觸發水聲通信設備；在接收端，通過水聽器+數據采集卡完成通信信號數據采集，并經VC程序完成信號的實時顯示與數據離線處理。 

主系統采用Window 10操作系統 

     特點：該平臺可測試和開發各類調制解調信號，基于Matlab 的開發環境利于復雜算法的測試與快速實現，又可通過真實硬件完成真實水聲信號測試。 支持多種水聲調制信號的發送與接收；具備信號回放與分析能力，包括信號時域顯示、頻率域顯示及信號的星座圖顯示等功能。（提供部分調制方案的MATLAB源代碼） 

     使用簡介： 一． 發送端：根據需求選擇調制方式，調用 MATLAB 編寫的調制算法調制信號，同時將調制完成后的信號，生產 WAV 文件，返回 LABVIEW 選擇所生成WAV 文件并發送，可以做到連續發送，并且用戶可以控制發送的次數。 

 圖2. 信號發射控制面板

 二． 接收端的離線解調界面現在主要包括以下兩個方面，第一是可以進行數據采集并且保存；當停止采集后，可以從當前保存文件的文件夾西選擇想要解調的數據 

 圖3. 實時信號接收顯示界面