Original title: Experimentální platforma pro bezkabelové optické komunikace ve vodě
Translated title: Experimental Platform for Free-Space Optical Communication in Water
Authors: Kousal, Martin ; Fedra, Zbyněk (referee) ; Král, Jan (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2024
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
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.
Keywords: FPGA; Optical communication; Python; Red Pitaya; Signal processing; Transmission channel; Underwater communications; Zynq; FPGA; Komunikace ve vodním prostředí; Optická komunikace; Python; Přenosový kanál; Red Pitaya; Zpracování signálů; Zynq

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: https://hdl.handle.net/11012/245911

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-616331


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses