1、載人深潛器是深?？茖W(xué)考察的重要載體,科考人員能夠搭乘深潛器潛入大洋底層,進(jìn)行實(shí)時(shí)實(shí)地的考察.目前,我國(guó)正在研制7000米載人深潛器,這是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程.本課題的研究對(duì)象是載人深潛器與作業(yè)工具之間的通訊技術(shù).在深海高壓環(huán)境下,從安全的角度考慮,深潛器與作業(yè)工具只能采取非接觸式的通訊方式,而不能采用直接的電纜連接.深潛器與作業(yè)工具之間的通訊有如下特點(diǎn):非接觸式、雙工、近距離、低速率、低功耗.在設(shè)計(jì)之初,對(duì)適用于深海環(huán)境的通訊方式作了廣泛

2、的研究和比較,同時(shí)借鑒國(guó)外載人深潛器的成功經(jīng)驗(yàn),最終在水聲、電磁波、激光和電磁耦合四種方式中選擇電磁耦合方式作為實(shí)現(xiàn)非接觸式通訊的技術(shù)方案.電磁耦合(Inductively Coupled Link)方式利用電磁感應(yīng)原理,通過(guò)一對(duì)線圈來(lái)耦合傳遞頻帶信號(hào).在通訊理論方面,研究了把基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻帶信號(hào)的二值數(shù)字調(diào)制解調(diào)方法.基于上述原理,設(shè)計(jì)了兩類非接觸式通訊接口電路,它們分別采用FSK和OOK調(diào)制模式.在整體設(shè)計(jì)方面,統(tǒng)一了通訊參數(shù)和外

3、部引腳,使其成為深海通訊的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口.在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中,把深潛器與作業(yè)工具之間的通訊特點(diǎn)作為首要的考慮因素,強(qiáng)化了電路的低功耗設(shè)計(jì).并介紹了線圈和封裝腔體的設(shè)計(jì)方法.熱液采樣器是進(jìn)行海底熱液口考察的重要作業(yè)工具之一,溫度是采集熱液時(shí)的向?qū)?本課題設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了熱液采樣器的溫度信號(hào)采集電路,并把這部分電路與非接觸式通訊裝置集成在一起,形成了完整的信號(hào)采集、處理、傳輸電路.系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)證明,采用OOK調(diào)制模式的非接觸式通訊接口可以滿足深潛器與作業(yè)