一种水声通信设备及方法技术

本发明专利技术实施例提出的一种水声通信设备及方法，水声通信设备中的主控板、前级放大器、功率放大器和电源装置层叠设置组成多层电路板堆叠结构，具备体积小、重量轻、节约安装空间的优点。

Underwater acoustic communication equipment and method

According to the embodiment of the present invention, an underwater acoustic communication device and method are proposed. The main control board, the preamplifier, the power amplifier and the power supply device in the underwater acoustic communication device are stacked to form a multi-layer circuit board stacking structure, which has the advantages of small size, light weight and saving installation space.

【技术实现步骤摘要】
一种水声通信设备及方法
本专利技术实施例涉及水声通信
，具体涉及一种水声通信设备及方法。
技术介绍
水声通信是目前为止水下进行远距离无线通信的唯一可行的通信方式。绝大多数水下无线组网应用场景(如水下潜器的组网)对移动性、海洋复杂环境的适应性、节能性(采用电池供电)等方面有较高要求。为了满足上述要求，因此有必要提供一种体积小、灵活性高、低功耗且具备组网功能的水声通信设备。
技术实现思路
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种水声通信设备及方法。有鉴于此，第一方面，本专利技术实施例提供一种水声通信设备，包括：水声换能器、主控板、前级放大器、功率放大器和电源装置；所述电源装置分别与所述水声换能器、主控板、前级放大器和功率放大器连接，用于供电；所述水声换能器的输出端与前级放大器的输入端连接；所述水声换能器的输入端与功率放大器的输出端连接；所述主控板分别与所述前级放大器的输出端和功率放大器的输入端连接；所述主控板、前级放大器、功率放大器和电源装置层叠设置组成多层电路板堆叠结构。可选的，所述主控板包括数模转换器、模数转换器、DSP处理器和外部通信接口；所述模数转换器的输入端与所述前级放大器输出端连接，所述模数转换器的输出端与所述DSP处理器连接；所述数模转换器的输入端与所述DSP处理器连接，所述数模转换器的输出端与所述功率放大器的输入端连接；所述DSP处理器还与所述外部通信接口连接。可选的，所述DSP处理器包括调制解调模块和第一通信模块；所述调制解调模块与所述第一通信模块连接；所述调制解调模块还分别与所述模数转换器、数模转换器和外部通信接口连接。可选的，所述主控板还包括：ARM处理器，所述ARM处理器分别与所述第一通信模块、所述外部通信接口连接。可选的，所述ARM处理器包括网络协议栈模块和第二通信模块；所述网络协议栈模块与所述第二通信模块连接；所述网络协议栈模块还与外部通信接口连接；所述第二通信模块还与所述第一通信模块连接。可选的，所述网络协议栈模块包括：协议子模块、交换机模块和调制解调驱动器；所述交换机模块分别与所述协议子模块和调制解调驱动器连接；所述调制解调驱动器与所述调制解调模块连接。第二方面，本专利技术实施例还提供一种水声通信方法，应用于水声通信设备，所述水声通信方法包括：点对点通信方法；所述点对点通信方法包括：水声换能器接收水声信号，并将水声信号转化为电信号；前级放大器对所述电信号进行功率放大；主控板对所述功率放大后的电信号进行处理并发送至外部设备；所述点对点通信方法还包括：主控板接收外部设备发送的原始信息并处理，得到电信号；功率放大器对得到的电信号进行功率放大；水声换能器将所述功率放大后的电信号转化为水声信号并发射。可选的，主控板对所述功率放大后的电信号进行处理，包括：所述主控板上的模数转换器对所述功率放大后的电信号进行模数转换，得到数字信号；所述主控板上的DSP处理器对所述数字信号进行解调和解析得到有效数据；所述主控板上的外部通信接口将所述有效数据发送至外部设备。可选的，主控板接收外部设备发送的原始信息并处理，包括：所述主控板上的外部通信接口接收外部设备发送的原始信息；所述主控板上的DSP处理器对原始信息进行编码和调制，得到数字信号；所述主控板上的数模转换器对所述数字信号进行数模转换，得到模拟信号，并将所述模拟信号发送至所述功率放大器。可选的，所述水声通信方法还包括：组网通信方法；所述组网通信方法包括：所述主控板上的外部通信接口接收外部设备发送的原始信息；所述主控板上的ARM处理器中的网络协议栈模块对所述原始信息进行压缩、拆分、编码、封装处理得到独立的数据包；所述主控板上的DSP处理器对所述数据包进行调制得到数字信号；所述主控板上的数模转换器将所述数字信号转换成模拟信号；所述功率放大器对所述模拟信号进行功率放大；所述水声换能器将功率放大后的所述模拟信号转化成水声信号并发射。可选的，所述组网通信方法还包括：水声换能器将接收的水声信号转化为电信号；所述前级放大器对电信号进行功率放大；所述主控板上的模数转换器将功率放大后的电信号转换成数字信号；所述主控板上的DSP处理器对所述数字信号进行解调；所述主控板上的ARM处理器中的网络协议栈模块对解调后的数字信号进行解析；所述主控板上的外部通信接口将解析出的数据发送给外部设备。可选的，所述组网通信方法还包括：中继通信方法；所述中继通信方法包括：水声换能器将接收的水声信号转化为电信号；所述前级放大器对电信号进行功率放大；所述主控板上的模数转换器将功率放大后的电信号转换成数字信号；所述主控板上的DSP处理器对所述数字信号进行解调；所述主控板上的ARM处理器中的网络协议栈模块对解调后的数字信号进行解析，然后进行再次封装，得到数据包；所述主控板上的DSP处理器对所述数据包进行调制得到数字信号；所述主控板上的数模转换器将数字信号转换成模拟信号；所述功率放大器对所述模拟信号进行功率放大；所述水声换能器将功率放大后的所述模拟信号转化成水声信号并发射。相比现有技术，本专利技术实施例提出的一种水声通信设备，主控板、前级放大器、功率放大器和电源装置层叠设置组成多层电路板堆叠结构，具备体积小、重量轻、节约安装空间的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的水声通信设备结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种主控板的示意图；图3为本专利技术实施例提供的另一种主控板的示意图；图4为本专利技术实施例提供的DSP处理器和ARM处理器的示意图；图5为本专利技术实施例提供的点对点通信的接收方法流程图；图6为本专利技术实施例提供的点对点通信的发送方法流程图；图7为本专利技术实施例提供的组网通信的发送方法流程图；图8为本专利技术实施例提供的组网通信的接收方法流程图；图9为本专利技术实施例提供的中继通信方法流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参照图1，图1为本专利技术实施例提供的一种水声通信设备结构示意图，所述水声通信设备包括：水声换能器1、主控板2、电源装置3、前级放大器4和功率放大器5；所述电源装置3分别与所述水声换能器1、主控板2、前级放大器4和功率放大器5连接，用于供电；所述水声换能器1的输出端通过前级放大器4与所述主控板2的输入端连接；所述水声换能器1的输入端通过功率放大器5与所述主控板2的输出端连接；所述水声换能器1，用于将水声信号转化为电信号和将电信号转化为水声信号；所述前级放大器4与所述水声换能器1连接，用于接收所述水声换能器1发送的电信号，并对所述电信号进行功率放大；所述主控板2与所述前级放大器4连接，接收经所述前级放大器4放大后的电信号；所述功率放大器5与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水声通信设备，其特征在于，包括：水声换能器、主控板、前级放大器、功率放大器和电源装置；所述电源装置分别与所述水声换能器、主控板、前级放大器和功率放大器连接，用于供电；所述水声换能器的输出端与前级放大器的输入端连接；所述水声换能器的输入端与功率放大器的输出端连接；所述主控板分别与所述前级放大器的输出端和功率放大器的输入端连接；所述主控板、前级放大器、功率放大器和电源装置层叠设置组成多层电路板堆叠结构。

【技术特征摘要】
1.一种水声通信设备，其特征在于，包括：水声换能器、主控板、前级放大器、功率放大器和电源装置；所述电源装置分别与所述水声换能器、主控板、前级放大器和功率放大器连接，用于供电；所述水声换能器的输出端与前级放大器的输入端连接；所述水声换能器的输入端与功率放大器的输出端连接；所述主控板分别与所述前级放大器的输出端和功率放大器的输入端连接；所述主控板、前级放大器、功率放大器和电源装置层叠设置组成多层电路板堆叠结构。2.根据权利要求1所述的水声通信设备，其特征在于，所述主控板包括数模转换器、模数转换器、DSP处理器和外部通信接口；所述模数转换器的输入端与所述前级放大器输出端连接，所述模数转换器的输出端与所述DSP处理器连接；所述数模转换器的输入端与所述DSP处理器连接，所述数模转换器的输出端与所述功率放大器的输入端连接；所述DSP处理器还与所述外部通信接口连接。3.根据权利要求2所述的水声通信设备，其特征在于，所述DSP处理器包括调制解调模块和第一通信模块；所述调制解调模块与所述第一通信模块连接；所述调制解调模块还分别与所述模数转换器、数模转换器和外部通信接口连接。4.根据权利要求3所述的水声通信设备，其特征在于，所述主控板还包括：ARM处理器，所述ARM处理器分别与所述第一通信模块、所述外部通信接口连接。5.根据权利要求4所述的水声通信设备，其特征在于，所述ARM处理器包括网络协议栈模块和第二通信模块；所述网络协议栈模块与所述第二通信模块连接；所述网络协议栈模块还与外部通信接口连接；所述第二通信模块还与所述第一通信模块连接。6.根据权利要求5所述的水声通信设备，其特征在于，所述网络协议栈模块包括：协议子模块、交换机模块和调制解调驱动器；所述交换机模块分别与所述协议子模块和调制解调驱动器连接；所述调制解调驱动器与所述调制解调模块连接。7.一种水声通信方法，应用于水声通信设备，其特征在于，所述水声通信方法包括：点对点通信方法；所述点对点通信方法包括：水声换能器接收水声信号，并将水声信号转化为电信号；前级放大器对所述电信号进行功率放大；主控板对所述功率放大后的电信号进行处理并发送至外部设备；所述点对点通信方法还包括：主控板接收外部设备发送的原始信息并处理，得到电信号；功率放大器对得到的电信号进行功率放大；水声换能器将所述功率放大后的电信号转化为水声信号并发射。8.根据权利要求7所述的水声通信方法，其特征在于，主控板对所述功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔军红，杨毅，
申请(专利权)人：深圳市智慧海洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44