一种应用于水声通信的数字信号处理板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用于水声通信的数字信号处理板，包括计算单元、FPGA模块、控制单元、采样电路和配置电路，其中：采样电路用于接收ADC采样信号，采样电路与FPGA模块相连接，用于将ADC采样信号传送至FPGA模块；FPGA模块用于接收和初步处理由采样电路传送过来的ADC采样信号，FPGA模块与计算单元相连，用于将初步处理后的ADC采样信号传送至计算单元；计算单元用于对初步处理后的ADC采样信号进行计算处理；配置电路用于存储数据，配置电路与FPGA模块相连，用于对数据进行存储。本实用新型专利技术通过网口可以对计算单元进行程序的升级，对控制单元可通过串口升级程序，还可以实现通过网口访问SD卡文件，对外预留三合一串口，适用于多种通讯方式。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于水声通信的数字信号处理板
本技术涉及水下通信
，尤其是一种应用于水声通信的数字信号处理板。
技术介绍
水声通信是水声通信网络、水下传感器网络的基础。作为一种用来进行数据交互的水下节点，常与传感器搭配使用，通过Modem在水下利用声波将传感器采集到的信息发送回信息处理中心，使我们能够了解到该Modem节点所在的海域内的一些环境参数。伴随着对海洋资源勘探、海洋环境监视和水下军事防御的兴趣和重要性的增加，对能够从海洋收集各种水下信息的水下通信的需求最近增加了。由于介质的物理特性，水下通信使用超声波进行。通过安装能够在水下环境下执行水下信息的发送/接收的传感器节点以及通过从传感器节点获取和控制水下信息，用于水下信息发送的通信网络得以实现。但是现有的水声通信的数字信号处理板无法实现通过网口或串口对各个模块进行程序的升级，也无法实现通过网口访问SD卡文件，也不适用于多种通讯方式。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了一种应用于水声通信的数字信号处理板，可以通过网口或串口对各个模块进行程序的升级，也可以实现通过网口访问SD卡文件，并且适用于多种通讯方式。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种应用于水声通信的数字信号处理板，包括计算单元、FPGA模块、控制单元、采样电路和配置电路，其中：采样电路用于接收ADC采样信号，采样电路与FPGA模块相连接，用于将ADC采样信号传送至FPGA模块；FPGA模块用于接收和初步处理由采样电路传送过来的ADC采样信号，FPGA模块与计算单元相连，用于将初步处理后的ADC采样信号传送至计算单元；计算单元用于对初步处理后的ADC采样信号进行计算处理；控制单元与计算单元和FPGA模块相连，用于系统控制和数据交互；配置电路用于存储数据，配置电路与FPGA模块相连，用于对数据进行存储。优选的，所述计算单元与以太网模块、存储电路和LED显示电路相连接；以太网模块用于与外部进行数据通讯，存储电路用于存放Linux操作系统和文件以及存放用户数据，LED显示电路用于对数据信息进行显示。优选的，所述计算单元与控制单元均与RTC模块相连接，用于计算单元与控制单元同时对RTC模块中文件的时间信息进行访问。优选的，所述控制单元与电池电压检测电路相连接，可以实现对电池电压的监测。优选的，所述控制单元与外部串口电路相连接，用于与外部串口相连接。优选的，所述配置电路包括ConfigFlash存储芯片和SRAM芯片，其中，ConfigFlash存储芯片用于存储配置信息，也可用于存储用户数据和程序代码，SRAM芯片可用作数据缓存或程序的执行内存。优选的，所述控制单元引出3路串口，其中，UART串口连接至计算单元，用作与计算单元的通信接口，UART0串口通过电平转换器MAX3221转换为RS232接口连接至外部，UART1连接至MAX3160芯片，MAX3160芯片是RS232/RS422/RS485三合一电平转换器。与现有技术相比，本技术实施例带来了以下有益效果：1、数字信号处理板包括计算单元，计算单元用于对初步处理后的ADC采样信号进行计算处理，计算单元与以太网模块相连接，以太网模块用于与外部进行数据通讯，通过网口可以实现对计算单元进行程序升级的功能；2、数字信号处理板包括控制单元，控制单元与外部串口电路相连接，用于与外部串口相连接，可以实现通过串口对控制单元升级程序的功能；3、数字信号处理板包括还可以实现通过网口访问SD卡文件的功能，控制单元的UART1串口连接至MAX3160，MAX3160是RS232/RS422/RS485三合一电平转换器，数字信号处理板对外预留三合一串口，可以适用于多种通讯方式，且具有低功耗的休眠模式，当MAX3160工作于RS232电平转换模式时，即使在休眠状态下仍能实现RS232电平至TTL电平转换的功能；4、数字信号处理板包括配置电路，配置电路与FPGA模块相连，可以实现对数据进行存储的功能。附图说明图1为本技术一种应用于水声通信的数字信号处理板的电路框图示意图；图2为本技术一种应用于水声通信的数字信号处理板的详细组成框图示意图；图3为本技术一种应用于水声通信的数字信号处理板中电路示意图；图4为本技术一种应用于水声通信的数字信号处理板中以太网PHY及隔离电路图；图5为本技术一种应用于水声通信的数字信号处理板中RTC模块的电路图；图6为本技术中多通道同步采样ADC电路图；图7为本技术一种应用于水声通信的数字信号处理板中PWM信号隔离与缓冲电路图；图8为本技术一种应用于水声通信的数字信号处理板中控制单元的复位电路图；图9为本技术中电源检测电路图；图10为本技术中计算单元的电路原理图；图11为本技术中计算单元的电路原理图；图12为本技术中计算单元的电路原理图；图13为本技术中控制单元的UART0串口转RS232串口的电路图；图14为本技术中控制单元的CAN接口电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-3，本技术提供的一种实施例：一种应用于水声通信的数字信号处理板，包括计算单元、FPGA模块、控制单元、采样电路和配置电路，其中：采样电路用于接收ADC采样信号，采样电路与FPGA模块相连接，用于将ADC采样信号传送至FPGA模块；FPGA模块用于接收和初步处理由采样电路传送过来的ADC采样信号，FPGA模块与计算单元相连，用于将初步处理后的ADC采样信号传送至计算单元；计算单元用于对初步处理后的ADC采样信号进行计算处理；控制单元与计算单元和FPGA模块相连，用于系统控制和数据交互；配置电路用于存储数据，配置电路与FPGA模块相连，用于对数据进行存储；所述计算单元与以太网模块、存储电路和LED显示电路相连接。以太网模块用于与外部进行数据通讯，存储电路用于存放Linux操作系统和文件以及存放用户数据，LED显示电路用于对数据信息进行显示；所述计算单元与控制单元均与RTC模块相连接，用于计算单元与控制单元同时对RTC模块中文件的时间信息进行访问；所述控制单元与电池电压检测电路相连接，可以实现对电池电压的监测；所述控制单元与外部串口电路相连接，用于与外部串口相连接。所述配置电路包括ConfigFlash存储芯片和SRAM芯片，其中，ConfigFlash存储芯片用于存储配置信息，也可用于存储用户数据和程序代码，SRAM芯片可用作数据缓存或程序的执行内存。所述控制单元引出3路串口，其中，UART串口连接至计算单元，用作与计算单元的通信接口，UART0串口通过电平转换器MAX3221转换为RS232接口连接至外部，UART1连接至MAX3160芯片，MAX3160芯片是RS232/RS422/RS485三合一的电平转换器。请参阅图4，本技术提供的一种实施例：数字信号处理板支持10/100Mb以太网功能，以太网P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于水声通信的数字信号处理板，其特征在于，包括计算单元、FPGA模块、控制单元、采样电路和配置电路，其中：采样电路用于接收ADC采样信号，采样电路与FPGA模块相连接，用于将ADC采样信号传送至FPGA模块；FPGA模块用于接收和初步处理由采样电路传送过来的ADC采样信号，FPGA模块与计算单元相连，用于将初步处理后的ADC采样信号传送至计算单元；计算单元用于对初步处理后的ADC采样信号进行计算处理；控制单元与计算单元和FPGA模块相连，用于系统控制和数据交互；配置电路用于存储数据，配置电路与FPGA模块相连，用于对数据进行存储。

【技术特征摘要】
1.一种应用于水声通信的数字信号处理板，其特征在于，包括计算单元、FPGA模块、控制单元、采样电路和配置电路，其中：采样电路用于接收ADC采样信号，采样电路与FPGA模块相连接，用于将ADC采样信号传送至FPGA模块；FPGA模块用于接收和初步处理由采样电路传送过来的ADC采样信号，FPGA模块与计算单元相连，用于将初步处理后的ADC采样信号传送至计算单元；计算单元用于对初步处理后的ADC采样信号进行计算处理；控制单元与计算单元和FPGA模块相连，用于系统控制和数据交互；配置电路用于存储数据，配置电路与FPGA模块相连，用于对数据进行存储。2.根据权利要求1所述的一种应用于水声通信的数字信号处理板，其特征在于，所述计算单元与以太网模块、存储电路和LED显示电路相连接；以太网模块用于与外部进行数据通讯，存储电路用于存放Linux操作系统和文件以及存放用户数据，LED显示电路用于对数据信息进行显示。3.根据权利要求1所述的一种应用于水声通信的数字信号处理板，其特征在于，所述计算单元与控制单元均与RTC模块相连接，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹亚良，
申请(专利权)人：杭州矢志信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33