Experimentální platforma pro bezkabelové optické komunikace ve vodě
Loading...
Date
Authors
Kousal, Martin
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Pro potřeby podvodních dronů a výzkumu mořského dna je zapotřebí přenášet operátorovi živě obraz z kamery umístěné na dronu. Proto byla vytvořena hardwarová platforma pro výzkum a experimentální ověření možností bezkabelové optické komunikace ve vodním prostředí. V práci jsou rozebrány možnosti komunikací ve vodním prostředí a jejich omezení. Dále je navržen komunikační řetězec vysílače a přijímače, který je následně simulován v jazyce Python. Tento navržený komunikační řetězec je poté v průběhu práce implementován. Je popsána konfigurace FPGA vysílače a přijímače, jsou vytvořeny obslužné aplikace a skripty pro příjem a zpracování vysílaného signálu. Nakonec jsou provedena reálná měření na vzduchu a také hlavně ve vodním prostředí, kde je ověřena funkce celého řetězce. V poslední části práce jsou naznačena možná vylepšení a jejich vliv na celou platformu.
For the needs of underwater drones and seabed exploration, a live image from a camera mounted on the drone needs to be transmitted to the operator. Therefore, a hardware platform has been developed to research and experimentally verify the possibilities of cable-free optical communication in an aquatic environment. In this paper, the possibilities of communications in aquatic environments and their limitations are discussed. Furthermore, a communication chain of transmitter and receiver is designed and then simulated in Python. This proposed communication chain is then implemented. The FPGA configuration of the transmitter and receiver is described, and handlers and scripts are created to receive and process the transmitted signal. Finally, real measurements are performed in air and also mainly in a water environment, where the functionality of the whole chain is verified. In the last part of the paper, possible improvements and their impact on the whole platform are outlined.
For the needs of underwater drones and seabed exploration, a live image from a camera mounted on the drone needs to be transmitted to the operator. Therefore, a hardware platform has been developed to research and experimentally verify the possibilities of cable-free optical communication in an aquatic environment. In this paper, the possibilities of communications in aquatic environments and their limitations are discussed. Furthermore, a communication chain of transmitter and receiver is designed and then simulated in Python. This proposed communication chain is then implemented. The FPGA configuration of the transmitter and receiver is described, and handlers and scripts are created to receive and process the transmitted signal. Finally, real measurements are performed in air and also mainly in a water environment, where the functionality of the whole chain is verified. In the last part of the paper, possible improvements and their impact on the whole platform are outlined.
Description
Citation
KOUSAL, M. Experimentální platforma pro bezkabelové optické komunikace ve vodě [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
prof. Ing. Roman Maršálek, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Roman Šotner, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jana Olivová, Ph.D. (člen)
Ing. Václav Růžek, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Král, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2024-06-04
Defence
Student prezentuje výsledky své diplomové práce, představuje komisi prakticky realizované zařízení, vysílač a přijímač.
Student odpovídá na otázky oponenta.
prof. Maršálek: Jaký kód byl použit? - student odpovídá.
prof. Maršálek: Analyzoval jste chybovost? - student odpovídá.
prof. Maršálek: Ptá se na shodu modelu s měřením. - student odpovídá a rozvíjí diskusi.
doc. Šotner: Vzal jste v potaz i slanou vodu a její vliv na optiku? - student diskutuje a odpovídá.
Dr. Růžek: Jak jste fixoval měřicí apertury kvůli reprodukovatelnosti výsledků? - student popisuje experimenty.
prof. Maršálek: Jak jste omezen z hlediska paměti při provádění experimentů? - student odpovídá.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení