Underwater Acoustic Image Transmission System Based on DSP

The underwater acoustic image transmission system based on the high-speed DSP device TMS320C549 has been studied.We use Goertzel algorithm for source decoding and MFSK for modulation.Turbo code is used for channel coding and decoding.The purpose is to implement underwater video image data transmission.     

水下彩色图像传输的信号调制及信道压缩编码设计研究

就水下彩色图像传输这一研究课题，提供了其调制和传输控制部分的DSP解决方案，详细分析了针对水声信道这一特殊传输介质，所采用的特殊调制方法和传输发送机理，并提供了硬件原理图及相应的软件算法流程。     

水下机器人视频图像高效压缩方法研究

水下视频图像压缩一直是有限带宽水声信道实时传输海量视频数据的关键技术之一。本文首先介绍了目前水下机器人和水下视频图像压缩研究存在的主要问题,并综合分析了目前几种高效视频压缩方法的特点并探讨了进一步研究的方向。此外,根据水下视频的成像特点,提出了高效的全局与局部运动混合补偿方案和基于小波变换的预处理方法。初步实验结果表明：本文提出的预处理方法可以有效去除视频图像中存在的大量视觉冗余和空间冗余,提出的混合运动补偿方案可以获得很高的压缩编码效率;但必须进一步研究快速、有效的全局运动估计方法。     

一种近程水下声光一体化高速通信系统

水下光通信具有高数据速率、低链路延迟等优势,但水体浑浊、对准困难等原因限制了其应用, 声通信则因具有互补性可被用于组成声、光混合通信系统。但考虑到声、光信号不同传播特性,常规上此类声、光混合通信系统均采用声、光用独立调制、解调的方式实现,造成较高的硬件系统开销。因此,提出了近程水下声光一体化高速通信方案,该方案采用 PPM 调制方式,基于同一套调制、解调模块以一体化的方式支持声、光 2 种通信链路,通过声、光 2 种通信模式的一体化实现,以更低的系统硬件实现复杂度提供具有更好的指向特性、水质、环境噪声适应性的近距高速链路。经水池实验验证：该系统在近程通信时,声、光通信链路均可实现 1 Mbps 数据速率的无误码通信。     

基于网格编码调制(TCM)技术的水声通信系统及DSP实现

阐述了网格编码调制(TCM)的原理及其在水声通信中的应用。采用TI公司的高性能DSP芯片TMS320C542实现了一个可以进行字符传输的水下无线通信系统。试验结果表明，网格编码调制技术能够使水下无线通信系统的性能得到明显改善。     

水下无线光通信中关键技术的研究与进展

由于水下无线光通信（Underwater Wireless Optical Communication,UWOC）具有高速率、低延迟和高保密性等优势,成为了水下无线通信的潜在应用。针对UWOC系统的模型及研究现状进行了简要的总结,重点阐述了UWOC系统所用到的关键技术,包括光源的选择、调制编码、探测、信道建模等关键技术,并介绍了一种UWOC系统的设计方案。最后针对实现水下长距离通信和高速率传输等问题,总结了UWOC未来的发展趋势及所面临的挑战,为UWOC将来的发展方向及实用化提供了参考。     

水下数据传输Turbo码译码系统的实现

为了在恶劣的水声信道中确保数据的可靠传输,采用性能优异的Turbo码,以6711DSP为核心处理单元构建译码系统。系统采用戈泽尔算法进行跳频的软解调,迭代的软输出维特比译码算法(SOVA)进行译码。系统经过实验室水池的试验,证实能保证译码的实时性及其在恶劣信道中数据传输的正确性,具有相当优异的性能。     

基于扩展单调速率算法的水下平台通信系统

针对水下平台工作环境复杂、通信实时性和可靠性要求高的特点,设计了一套分布式冗余通信系统。该通信系统以西门子PLC S7-400H和工控机为主控制器,基于波分复用技术建立了冗余的光纤传输通路;同时提出了一种新型的扩展单调速率算法,对水下平台的任务进行了优先级分配,并基于此算法进行了通信系统软件设计。经过可靠性分析和半实物仿真试验验证,该通信系统的实时性、可靠性及冗余机制符合设计要求,可以成功应用于水下平台,效果良好。     

利用高速DSP器件实现水下视频图像的数字化

以美国ＴＩ公司的第五代ＤＳＰ器件ＴＭＳ３２０Ｃ５０组成的水下视频图像数字化系统,利用独特的软件采集方法灵活地实现３种不同点阵数的图像数据采集,系统同时采用“内存页扩展”的方式实现了可以达４Ｇｂ（ｂｙｔｅｓ）容量的外部数据存贮的扩展,系统还设计了Ｃ５０芯片与高速Ａ／Ｄ及存取时间为７０ｎｓ的静态ＲＡＭ两种一同速度外设的接口电路,该系统较好地实现了水下视频图像模拟信号在规定时间内的数字化以及相应的数据笮     

基于水下三维传感器网络的海洋环境立体监测系统关键技术研究

深入分析了我国海洋环境监测技术的不足与现实需求,提出一种基于水下三维传感器网络的海洋环境立体监测系统,探讨了系统的组成、架构及其涉及的关键技术。设计了可自主沉浮的水下传感器节点,探讨了水下传感器节点间、系统与控制中心间的通信方式,对网络拓扑结构进行了三维仿真,最后对水下三维传感器网络的应用前景进行了展望。     

水声通信中基于小波变换的图像编码研究

提出了一种高误比特率传输条件下的图像编码方法，它适用于水声信道的图像传输。针对水下图像的特点，选取合适的小波基和变换参数对图像进行离散小波变换；依据小波系数的能量分布特性，对不同的子带采用不同的量化和定长编码，编码率为0．8比特／像素。水声通信试验表明，在传输误比特率达到10^-2时，仍能得到可接受的图像质量。     

水下声传输数据通讯技术研究

本文介绍了水下声传输数据通讯的原理、功能作用及关键技术研究。     

水声数据通信系统研究

提出一种基于并行传输体制的水声数据通信系统设计方案,发射端采用纠错能力很强的级联码和MFSK调制,分集技术采用抑制载波的双边带调制方式,接收端对接收信号利用快速频谱分析进行解调,并进行硬判决Viterbi译码和BM迭代译码。实验表明,该水声数据通信系统的传输波特率为200bits/s。误码率达到10^-5～10^-6以下。     

水声通信及组网的现状和展望

水声通信是海洋中无线信息传输的主要技术手段。水声通信技术在海洋环境监测、水下航行器/载人潜水器作业等方面有着广泛应用。同时,水声信道传输状态多变、海洋作业环境恶劣,对通信算法和设备可靠性有较高要求,水声通信及组网成为目前的研究热点。文中面向海洋环境监测领域,从水声通信物理层技术、网络技术及组网应用等方面进行介绍,并对未来技术趋势进行展望。     

A Method of Coding and Decoding in Underwater Image Transmission

A new method of coding and decoding in the system of underwater image transmission is introduced, including the rapid digital frequency synthesizer in multiple frequency shift keying,image data generator, image grayscale decoder with intelligent fuzzy algorithm, image restoration and display on microcomputer.     

水声数字通信系统的仿真

本文介绍了利用计算机仿真水声数字通信系统。介绍了数字通信系统的组成部分之后，重点介绍水声信道的仿真以及调制方法的选取，通过计算机的仿真提高了水声通信系统设计的有效性，对实际出海实验很有帮助。     

不等保护能力纠错编码在水声信息传输中应用的研究

通过分析水声信道的特性和水声信息源的特点 ,结合信道编码理论与技术的最新进展 ,提出了一种全新的、能适合于水声信息传输的、高性能的不等保护能力纠错编解码方法。     

水声通信中的鲁棒图像编码研究

由于受各种因素的影响，水下声信道是一种传输差错率较高的信道。标准化的图像编码系统(例如JPEC；H．263，MPEG等)使用了相似的压缩技术，它们往往存在严重的错误扩散，甚至单个错误比特就可能破坏整幅图像，所以一般不适合作为水下声信道图像传输的编码方案。文章针对常用的图像编码的缺点，利用定长编码技术，提出了一种高鲁棒性的图像压缩方案。实验表明在压缩率1．25比特／象素时，压缩后的图像仍然保持了较好的质量，并且能够较好地抵抗信道误码，提高了水下声信道图像传输的质量。