本实用新型专利技术涉及一种基于智能移动终端的水声通信接收装置，该装置主要包括智能移动终端、微型水听器、信号放大调理板与透明承压壳体；其中智能移动终端为安卓手机、安卓手机、微型水听器与信号放大调理板置于透明承压壳体内部，信号放大调理板上设有供电接口，直接和手机的充电接口连接，信号放大调理板两侧分别设有水听器接口和音频接口，分别连接水听器和手机音频口，信号放大调理板和水听器均依靠手机供电；其中水听器采用氮化铝材料的MEMS水听器；采用安卓手机作为水声通信装置的音频信号采集模块、信号检测模块、数字滤波模块、水声信号解调模块及通信模块。本实用新型专利技术的水声通信接收装置功耗低、整体体积较小，便于移植和携带。
【技术实现步骤摘要】
一种基于智能移动终端的水声通信接收装置
本技术属于水声通信领域，尤其涉及一种基于智能移动终端的水声通信接收装置。
技术介绍
随着国家走向深蓝的步伐加速，对海洋的探索与开发逐渐成为国防建设发展战略中重要的环节，可以代替人类执行各种水下任务的AUV和ROV等小型无人潜水器在海洋探索中使用越来越广泛，因此对这些设备实现无线高效的遥控显得尤为重要。而水声通信作为水下唯一可以远距离传输的一种无线通信方式，在海洋信息化建设中扮演着关键的角色。但目前，在水声通信领域，大多数水声通信设备基于嵌入式器件如DSP、ARM等芯片实现，开发成本高，周期长，体积大，结构复杂，且设备功耗很大。而随着安卓系统在全球的飞速发展，支持安卓系统的软硬件设备越来越多，该系统具有统一的执行标准，所以基于此系统的产品具有良好的通用性和兼容性，该系统的稳定性也被众多用户认可。移动终端作为一种功能完备的智能化设备，内部已集成了多种传感器以及音频采集处理模块，可以方便地采集处理音频信号。因此，基于移动终端的水声通信装置可以解决传统水声通信设备成本高，结构复杂，开发难度大等问题。
技术实现思路
本技术提供一种基于智能移动终端的水声通信接收装置，解决传统水声通信设备开发成本高，不易携带和移植的问题。为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：一种基于智能移动终端的水声通信接收装置，包括透明承压壳体，在透明承压壳体内设置智能移动终端、微型水听器和信号放大调理板；透明承压壳体外形采用流线型设计，智能移动终端平放入透明承压壳体内，在透明承压壳体的尾部设置有小孔，小孔为微型水听器连接信号放大调理板的接口；信号放大调理板上设置有供电接口，供电接口与智能移动终端的充电接口连接；信号放大调理板的两侧分别设有微型水听器接口和音频接口，分别连接微型水听器和智能移动终端的音频口，信号放大调理板和水听器均依靠智能移动终端供电。进一步的，所述透明承压壳体由透明的有机玻璃或亚克力材料经机械加工而成。进一步的，所述的微型水听器为采用氮化铝材料的MEMS水听器。进一步的，所述智能移动终端为安卓手机，安卓手机作为水声通信接收装置的音频信号采集模块、信号检测模块、数字滤波模块、水声信号解调模块及通信模块。进一步的，所述水声通信装置与其他设备通信采用安卓手机的WIFI或蓝牙连接。进一步的，所述的水声信号解调模块采用MC-MFSK，其中采样率为44.1kHz,信号带宽为7500～12500Hz。与现有技术相比，本技术的有益效果：相比传统的水声通信装置，基于安卓手机的水声通信装置在保持良好通信性能的基础上，开发成本低，结构简单，便于携带，可以方便地移植到其他需要水声通信功能的装置上，为不带有线电气接口的设备提供水声通信的功能，比如自主式水下潜器,遥控无人潜水器等水下设备，并且通过无线路由或蓝牙与其相连，移植度高、适用范围广。附图说明图1为本技术水声通信装置硬件组成示意图；图2为本技术信号放大调理板外形图；图3为本技术供电模块接口电路图；图4为本技术滤波放大电路模块电路图；图5为本技术水声通信装置软件模块设计框图；图6为本技术水声通信装置发送端流程图；图7为本技术水声通信装置接收端流程图。图中，1、透明承压壳体；2、智能移动终端；3、微型水听器；4、信号放大调理板。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。本技术的基本思路是利用智能移动终端和微型水听器3作为信号接收端，水听器采集水声信号后送至信号放大调理板处理，将处理结果送入移动终端软件进行信号解调，并将解调结果传输至指定设备。利用移动终端平台体积小、运算性能高的优势，该装置可移植到水下移动设备上，为其提供通信功能。下面介绍本技术的一个具体实施例：参见图1，基于安卓手机的水声通信接收装置，该装置主要包括智能移动终端2，微型水听器3，信号放大调理板4和透明承压壳体1；其中智能移动终端2为安卓手机，安卓手机，微型水听器3，信号放大调理板4置于透明承压壳体1内部，信号放大调理板4上设有供电接口，直接和手机的充电接口连接，信号放大调理板4两侧分别设有水听器接口和音频接口，分别连接水听器和手机音频口，信号放大调理板4和水听器均依靠手机供电；安卓手机内部安装信号处理软件，该软件包括音频采集模块，水声信号解调模块。透明承压壳体1用于将手机及其外围器件封装，壳体内部设有密封圈，外部设有锁紧把手，可以达到很好的水密效果；所述音频采集和声-电转换功能由小型MEMS水听器完成，将转换好的电信号送入信号放大调理板4进行滤波放大，把微弱的声信号转换成手机可以正常识别的音频信号；所述信号解调功能由安卓手机内部的软件完成，利用手机的音频采集功能和多线程技术，实现同步采集和解调信号；其水声信号的解调算法采用多载波多频移键控(MC-MFSK)算法，该算法在复杂的水声信道环境下有较好的性能。透明承压壳体1装置的使用方法是将该装置上的两个锁紧把手扳起90°再旋转90°取下后盖，放入手机，将电路板上的TypeC插进手机接口，再锁紧后盖。该装置的使用深度最高可达120m,拆装简易，可移植到AUV及ROV等水下设备。参见图2，信号放大调理板4模块外形图，主要包括供电模块接口、滤波放大电路模块、耳机音频接口和水听器模块接口，各模块的详细介绍如下：(1)供电模块接口参见图3，信号放大调理电路图，其中供电接口采用OTGUSB接口，将手机TypeC接口配置为对外供电模式，对CC1、CC2接对地4.7K下拉电阻时，手机的TypeC接口可对外供电。自恢复保险采用ASMD0805-010，当电路电流超过100mA时，该保险电阻会发热，电阻值变大，从而避免手机的供电过流；二极管D2采用SMFJ5.0A，在接入手机时或电路调试时，接入错误的电源电压，通过D2的过压保护可避免本模块电路损坏。采用LC电路对手机接口的对外供电进行滤波，滤出电源上的高频噪声，降低电源纹波。(2)滤波放大电路模块参见图4，信号放大调理电路图，其中滤波放大电路模块采用低功耗输入输出轨对轨运放AD8628,本模块依靠手机供电，共模参考电压通过分压电阻分得2.5V参考电压，经过运放LMV321驱动后供给放大器。放大时采用了两极固定增益放大，每级放大倍数为2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于智能移动终端的水声通信接收装置，其特征在于，包括透明承压壳体(1)，在透明承压壳体(1)内设置智能移动终端(2)、微型水听器(3)和信号放大调理板(4)；透明承压壳体(1)外形采用流线型设计，智能移动终端(2)平放入透明承压壳体(1)内，在透明承压壳体(1)的尾部设置有小孔，小孔为微型水听器(3)连接信号放大调理板(4)的接口；信号放大调理板(4)上设置有供电接口，供电接口与智能移动终端(2)的充电接口连接；信号放大调理板(4)的两侧分别设有微型水听器(3)接口和音频接口，分别连接微型水听器(3)和智能移动终端(2)的音频口，信号放大调理板(4)和水听器均依靠智能移动终端(2)供电。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于智能移动终端的水声通信接收装置，其特征在于，包括透明承压壳体(1)，在透明承压壳体(1)内设置智能移动终端(2)、微型水听器(3)和信号放大调理板(4)；透明承压壳体(1)外形采用流线型设计，智能移动终端(2)平放入透明承压壳体(1)内，在透明承压壳体(1)的尾部设置有小孔，小孔为微型水听器(3)连接信号放大调理板(4)的接口；信号放大调理板(4)上设置有供电接口，供电接口与智能移动终端(2)的充电接口连接；信号放大调理板(4)的两侧分别设有微型水听器(3)接口和音频接口，分别连接微型水听器(3)和智能移动终端(2)的音频口，信号放大调理板(4)和水听器均依靠智能移动终端(2)供电。
2.根据权利要求1所述基于智能移动终端的水声通信接收装置，其特征在于，所述透明承压壳体(1)由透明的有机玻璃或亚克力材料经机械加...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈建峰，蒲海丽，蔡畅，李晓强，雷娟，王英，徐珂，刘锋涛，
申请(专利权)人：西北工业大学，浙江海呐科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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