基于FPGA的水下涡旋光通信项目

目录

背景

设备

​编辑

第一阶段



背景

实验室有一个项目,主要是做一个实物(需要集成),能使用涡旋光在水下进行无线光通信并传输视频,项目从理论到实验只有我一个人在搞,今年来了四个师弟打下手,但是目前还帮不上什么忙,唉,让我慢慢啃吧。争取在秋招之前搞定!

涡旋光先放一边(因为经费等原因......)

最前面需要完成的的一个项目整体结构应该如下图所示:

 其实我觉得实现简单的光通信应该是很简单的,难度在于对FPGA的学习,主要是在FPGA的信号处理上面。

因为速率的要求,所以最后肯定要使用网口来进行传输,然后光源最后也会使用LD(激光)来代替LED,以提升传输距离通信速率

这应该就是我研究生毕业之前的任务啦,后面要加东西的话只能靠后面的师弟们了,加油吧。


设备

FPGA使用的是黑金的 AXU2CGA ,主芯片是 Zynq UltraScale+ MPSoCs

光源 是Thorlabs公司的525nm的LED

光电二极管 是也是Thorlabs公司的SM05PD1A

第一阶段

最开始的目标肯定是能通就行,所以我在第一阶段的任务是从发射端开始,能让LED灯按照我设定的频率进行闪烁(因为我们主要还是使用直接调制,所以会使用NRZ-OOK)

经过对FPGA小一个月的学习,基本上能自己操作了(PS,真的难,我的软件思维要和它打架)

 

 因为光电二极管出来的是微弱的电流,所以还需要放大电路,把微弱的电流信号转为我们需要的电压信号,然后才能连接AD转换为数字信号进行后面的信号处理。

放大电路需要施加额外的电压,上图是购买的开关电源,可以把220V的市电转换为24V,供放大电路使用。

然后将LED的两端和放大电路的输出接到示波器上观察波形

可以看到,粉红色的是LED两端的电压,黄色是放大电路出来的电压。至少信号频率还是能对上的,我很满意。把LED的距离和光电二极管拿远一点,就可以看到信号不太稳了,勉强能看的出来频率。

下面就是考虑怎么驱动AD,把这信号转成我们能处理的数字信号

更新ing

2023-4-8


猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/weixin_44422853/article/details/130031839
今日推荐