水下磁感应无线通信模块设计

为了解决海洋观测系统中传感器节点与主机之间的无缆信息传输问题,设计了一种基于磁场耦合的低功耗水下半双工无线通信模块。通过线圈之间的电磁感应进行信息传输,采用二进制频移键控(Binary Frequency Shift Keying,BFSK)调制方式对基带信号进行调制。选用超低功耗单片机MSP430F5338作为主控单元。通过内部定时器的输出模块产生调制载波,在外部中断中进行频率切换,实现信号调制;采用专用解调芯片XR2211实现信号解调。模块由通信总线上的信号唤醒,设计了一种通过软件检测载波信号的方法,降低误触发概率。实验结果表明,模块在水下间隔2米时,通信成功率达到100%。该模块实现方案简单,成本和功耗较低,满足海洋观测系统中的应用需求。