基于SoC FPGA的水声通信发射机的设计与实现
| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 论文的背景和意义 | 第10页 |
| 1.2 水声发射机的发展 | 第10-11页 |
| 1.3 SoC的发展 | 第11-12页 |
| 1.4 论文的主要内容 | 第12-16页 |
| 1.4.1 发射机技术指标 | 第12-13页 |
| 1.4.2 水声通信发射机总体结构 | 第13页 |
| 1.4.3 论文的主要研究内容 | 第13-16页 |
| 第2章 基于SoC的数字信号产生单元设计 | 第16-30页 |
| 2.1 SoC FPGA的结构和特性 | 第16-18页 |
| 2.1.1 SoC FPGA的内部结构 | 第16-17页 |
| 2.1.2 SoC FPGA的特点和优势 | 第17页 |
| 2.1.3 SoC FPGA核心板结构 | 第17-18页 |
| 2.2 底板电路设计 | 第18-21页 |
| 2.2.1 底板电路整体功能设计 | 第18-19页 |
| 2.2.2 电压转换模块设计 | 第19-20页 |
| 2.2.3 串口模块设计 | 第20页 |
| 2.2.4 复位模块设计 | 第20-21页 |
| 2.3 SoC FPGA开发环境搭建 | 第21-24页 |
| 2.3.1 SoC FPGA设计软件工具 | 第21-22页 |
| 2.3.2 Linux系统内核移植 | 第22-23页 |
| 2.3.3 基于FPGA定制嵌入式Linux系统 | 第23页 |
| 2.3.4 HPS启动方式配置 | 第23-24页 |
| 2.4 HPS和FPGA的互联通信 | 第24-28页 |
| 2.4.1 HPS与FPGA的互联接口 | 第24-26页 |
| 2.4.2 HPS和FPGA通信程序设计 | 第26-28页 |
| 2.5 本章小结 | 第28-30页 |
| 第3章 水声功率放大器的设计 | 第30-54页 |
| 3.1 D类功率放大器结构设计 | 第30-32页 |
| 3.1.1 功率放大器的分类及原理 | 第30-31页 |
| 3.1.2 数字D类功率放大器结构 | 第31-32页 |
| 3.2 D类功率放大器调制方法及仿真分析 | 第32-37页 |
| 3.2.1 Δ-Σ调制原理 | 第32-34页 |
| 3.2.2 Δ-Σ调制仿真分析 | 第34-35页 |
| 3.2.3 SPWM调制原理 | 第35-36页 |
| 3.2.4 Δ-Σ调制和SPWM调制仿真对比 | 第36-37页 |
| 3.3 SPWM调制设计与实现 | 第37-43页 |
| 3.3.1 常用的采样方法及分析 | 第37-41页 |
| 3.3.2 中点采样的FPGA设计与实现 | 第41-43页 |
| 3.4 D类功率放大器功率输出级电路设计 | 第43-48页 |
| 3.4.1 D类功放功率估算 | 第43页 |
| 3.4.2 光耦隔离电路 | 第43-44页 |
| 3.4.3 驱动电路设计 | 第44-46页 |
| 3.4.4 功率放大器电路设计 | 第46-47页 |
| 3.4.5 MOSFET的选择 | 第47-48页 |
| 3.5 换能器的阻抗匹配 | 第48-52页 |
| 3.5.1 换能器匹配原理 | 第48-49页 |
| 3.5.2 变压器设计 | 第49-50页 |
| 3.5.3 调谐匹配设计 | 第50-52页 |
| 3.6 本章小结 | 第52-54页 |
| 第4章 发射机的指标和性能测试 | 第54-64页 |
| 4.1 电路功能调试 | 第54-55页 |
| 4.1.1 硬件调试 | 第54页 |
| 4.1.2 上电输出测试 | 第54-55页 |
| 4.2 发射机声源级测试 | 第55-57页 |
| 4.3 水声通信发射机测试信号仿真及产生 | 第57-60页 |
| 4.3.1 基本数字调制方式 | 第57-59页 |
| 4.3.2 几种测试信号仿真生成 | 第59-60页 |
| 4.4 发射机整体联调 | 第60-63页 |
| 4.5 本章小结 | 第63-64页 |
| 结论 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-69页 |
| 致谢 | 第69-71页 |
| 附录 | 第71页 |
