[发明专利]一种水声Modem管理平台及其管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及水声通信领域，特别是涉及一种水声Modem管理平台及其管理方法。

背景技术

水声通信技术一直是国内外研究的热点，将水声通信真正应用于实际，需要一个关键部件—水下声调制解调器（水声Modem）。关于水声Modem的研制，虽然国内外的许多公司、研究机构和高校已经积极展开，但真正用于实际的比较少。国内没有研制成功并投入使用的水声Modem的相关报道。国外有几家公司和研发机构开发出了一些商用水声Modem，如美国LinkQuest公司开发的UWM系列产品，Benthoes研制的ATM系列产品等。这些产品在使用时，只能选择厂家给定的几个固定的、有限的参数，在不同水声环境下的通用性与灵活性受到很大制约。另外，随着水声通信网研究的逐渐兴起，水声通信组网是必然的趋势，网络协议需要用户根据自己的需要进行定制，而这些协议实现需要用户自己下载到水声Modem中，对于目前已经投入使用的水声Modem而言，这一点显然无法满足。

目前，与Modem相关的专利基本上都是针对陆上无线电和网络的，专利申请号为201010255341.5的发明专利文件中公开了一种基于串口的MODEM异常侦测、断电重启控制方法，提出了根据计算机串口的RTS高低电平来控制Modem的供电模块，从而判断Modem上电断电；设定超时定时器，侦测到Modem超时异常时，则对其进行复位。此方法的Modem需要和计算机进行串口连接，无法应用于水声Modem中。专利申请号为200510075375.5的发明专利文件中公开了一种用于实现远程MODEM管理的转发装置，提出了一种基于以太网的Modem管理与转发装置，这种装置也没有办法直接应用于水声通信。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方法更灵活、调试更方便、扩展性更强的水声Modem管理平台及其管理方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种水声Modem管理平台，包括网络通信模块、串口通信模块、数据存储模块、扩频调制解调模块、I/O控制模块和ARM芯片，其特征是：所述的AMR芯片为ARM6410，ARM6410通过管脚116、117、118、119与网络通信模块连接，ARM6410通过管脚107、108、109、110与串口通信模块连接，ARM6410芯片通过管脚18-41与数据存储模块连接，ARM6410芯片通过管脚64与I/O控制模块连接，ARM6410芯片通过管脚42、43、44、45与扩频调制解调模块连接。

所述的数据存储模块在进行数据存储之前，管理平台先对接收到的数据进行分类，按层次建立文件夹、文件，再进行存储，存储内容包括：OFDM调制解调参数、数据文件、错误日志、录音文件。

管理平台通过网络通信模块与交换机连接，交换机再与上位机和DSP之间建立连接；串口通信模块实现管理平台与电源值班模块和方位仪之间的连接与通信；管理平台与换能器、预处理模块之间通过信号线进行连接。

管理平台与所述的上位机之间的通信是双向的，包括上位机与Modem之间数据、指令、参数的交互；上位机对Modem上存储文件的操作；管理平台上应用程序的更新。

管理平台与所述的DSP之间的通信是双向的，包括管理平台发送给DSP的数据和DSP发送给管理平台的数据。

管理平台与所述的电源值班模块之间只进行单向通信，数据流向为从管理平台到值班模块，值班模块实现的功能是管理平台的上电/复位、DSP的上电/复位、功放使能的切换。

管理平台与所述的方位仪之间进行双向通信，管理平台通过串口向方位仪发送指令，接收方位仪的信息。

本发明的方法的主要特点如下：

（1）基于本管理平台的水下Modem节点，可以通过网络电缆与上位机进行通信，在不需要破坏设备物理连接的情况下，实现应用程序和系统参数的更新，灵活方便。

（2）数据分类存储，后期处理方便，以系统时间命名文件夹，避免数据覆盖，上位机可以通过网络实时获取水下节点数据，方便调试。

（3）支持用户自己编写的应用程序，应用程序可以通过网络进行下载或更新，增加了设备的可扩展性。

附图说明

图1为管理平台与其它模块的连接关系图；

图2为管理平台功能框图；

图3为上位机发送给管理平台的数据帧结构图；

图4为DSP发送给管理平台的OFDM解调结果帧结构图；

图5为DSP模块按帧采集数据时返回给管理平台的原始数据帧结构；