基于FSK的感应通信系统设计

系统地介绍了感应通信的发展状况及其基本原理,重点阐述FSK调制解调模块所选用的XR2206和XR2211芯

基于FSK

的感应通信系统设计

时间：2010-09-13 10:27:21 来源：单片机与嵌入式系统

摘要：针对海洋石油勘探的需求，设计了电缆定深装置，其采用了基于FSK的感应通信系统。系统地介绍了感应通信的发展状况及其基本原理，重点阐述FSK调制解调模块所选用的XR2206和XR2211芯片。感应通信作为水下非接触通信方式之一，以其功耗低、尺寸小、制作简单等特点必将得到越来越广泛的应用。

关键词：感应通信；频移键控；XR2206；XR2211

O 引言

海洋是人类资源的宝库，蕴藏着丰富的能源与矿产。随着科学技术的不断进步，人们对海洋资源的探测与开发也不断深入。电缆定深器就是在石油勘探过程中所采用的拖曳电缆深度定位装置，它可以对水下的电缆进行控制与定位，以便电缆内的检波器接收空气枪震源所返回的地震波，其采用的通信方式为基于FSK的感应通信。

1 感应通信的发展现状

水下通信方式可分为：水声通信、水下激光与红外通信、超长波通信、感应通信。水声通信的缺点是传输速率慢、容量小、抗干扰能力差；而在激光通信中，浮游生物以及海底的泥尘可能造成通讯的暂时中断；超长波通信的弊端则是功耗高、成本大；相比而言，感应通信方式制作简单、造价低廉、对周围的环境不敏感。考虑到功耗、方便性和具体的安装条件，所以在电缆定深器的设计过程中，采用了感应通信方式进行信号传出。

美国的阿尔文(Alvin)号载人深潜器是非常著名的用于深海探测的载人深潜器，其采样器、化学传感器、温度检测等方面，都采用电磁耦合技术进行信号传输，并在多次出航中的应用都很成功。国外的研究实践经验表明：电磁耦合非接触式信号传输技术是适合用于深海环境下的近距离通信方式。

另外，国外已利用感应通信方式开发出海洋地震勘探拖曳线阵产品，其利用总线地址轮询和广播通信方式，通信距离可达数公里。

在国内，某研究所将感应通信技术进行了成功的工程应用，研制出用于海洋探测的电缆定深器，其通信距离、速率和并联的节点数等均有较大优势，良好的性能在多次探测作业中得以验证。其通信部分就是采用基于FSK调制解调方式的感应通信。

2 感应通信的原理

根据电磁感应原理，主线圈内电流的变化会在其周围产生交变的磁场，这个交变的磁场使次级线圈产生感应电动势，感应通信正是运用了这一原理进行工作。

在感应通信中，由于信号与空间距离的三次方成比例迅速衰减，所以同时在近距离内的多个通讯能够实现频分复用，相互之间没有干扰。

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