水下机器人非接触式信息交换技术研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 引言 | 第11页 |
| 1.2 研究背景与意义 | 第11-13页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第13-18页 |
| 1.3.1 水下非接触式通信方式概况 | 第13-15页 |
| 1.3.2 水下电磁耦合通信国外研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3.3 水下电磁耦合通信国内研究现状 | 第16-18页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第18-21页 |
| 第2章 电磁耦合通信基础理论研究 | 第21-31页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 电磁耦合通信原理 | 第21-22页 |
| 2.3 海水中电磁传输理论 | 第22-29页 |
| 2.3.1 无损介质中电磁传输理论 | 第22-24页 |
| 2.3.2 无损媒质中的传播特性分析 | 第24-25页 |
| 2.3.3 海水的电磁参数特性 | 第25页 |
| 2.3.4 海水中电磁传输衰减特性分析 | 第25-29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-31页 |
| 第3章 系统方案设计 | 第31-51页 |
| 3.1 引言 | 第31页 |
| 3.2 系统总体方案设计 | 第31-33页 |
| 3.3 载波频率的方案设计 | 第33-36页 |
| 3.3.1 基于海水电磁波传输特性的频率选择 | 第33-35页 |
| 3.3.2 载波频率对通信距离的影响 | 第35-36页 |
| 3.3.3 载波频率对传输速率的影响 | 第36页 |
| 3.4 耦合线圈方案设计 | 第36-45页 |
| 3.4.1 影响通信距离的线圈参数 | 第37-39页 |
| 3.4.2 线圈直径对通信距离的影响 | 第39-42页 |
| 3.4.3 线圈匝数对通信距离的影响 | 第42-44页 |
| 3.4.4 线圈的优化设计 | 第44-45页 |
| 3.5 数字调制解调系统的方案设计 | 第45-48页 |
| 3.5.1 二进制振幅键控调制 | 第45-46页 |
| 3.5.2 二进制振幅键控解调 | 第46-48页 |
| 3.6 系统开发平台及软件开发工具 | 第48-50页 |
| 3.7 本章小结 | 第50-51页 |
| 第4章 系统硬件设计及软件设计 | 第51-73页 |
| 4.1 系统原理结构 | 第51-52页 |
| 4.2 FPGA芯片简介及选型 | 第52-53页 |
| 4.3 发射模块设计 | 第53-62页 |
| 4.3.1 串口通信电路设计 | 第53-54页 |
| 4.3.2 基于FPGA的串口接收设计 | 第54-55页 |
| 4.3.3 基于FPGA的DDS设计 | 第55-58页 |
| 4.3.4 基于FPGA的ASK调制设计 | 第58-59页 |
| 4.3.5 DA转换模块设计 | 第59-61页 |
| 4.3.6 功率放大电路设计 | 第61页 |
| 4.3.7 串联谐振电路设计 | 第61-62页 |
| 4.4 接收模块设计 | 第62-68页 |
| 4.4.1 并联谐振电路设计 | 第62-63页 |
| 4.4.2 低通滤波电路设计 | 第63-64页 |
| 4.4.3 AD转换模块设计 | 第64-65页 |
| 4.4.4 基于FPGA的ASK解调设计 | 第65-67页 |
| 4.4.5 基于FPGA的串口发送设计 | 第67-68页 |
| 4.5 外围电路设计 | 第68-69页 |
| 4.5.1 电源转换电路设计 | 第68-69页 |
| 4.5.2 JTAG调试电路设计 | 第69页 |
| 4.6 基于FPGA的整体结构化分析 | 第69-71页 |
| 4.7 本章小结 | 第71-73页 |
| 第5章 水下非接触式信息交换系统试验 | 第73-83页 |
| 5.1 引言 | 第73页 |
| 5.2 非接触式信息交换系统地面测试 | 第73-78页 |
| 5.2.1 系统地面测试准备 | 第73-74页 |
| 5.2.2 测试的步骤及测试结果 | 第74-78页 |
| 5.3 非接触式信息交换系统水下试验 | 第78-81页 |
| 5.3.1 水下试验准备 | 第78页 |
| 5.3.2 水下试验 | 第78-80页 |
| 5.3.3 环形天线打压试验 | 第80-81页 |
| 5.3.4 非接触式信息交换系统整体试验 | 第81页 |
| 5.4 试验结果分析 | 第81-82页 |
| 5.5 本章小结 | 第82-83页 |
| 结论 | 第83-85页 |
| 参考文献 | 第85-91页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第91-93页 |
| 致谢 | 第93页 |
