在光收發模塊中添加編解碼與信號處理模塊，核心目標是提升水下信道抗干擾能力（對抗后向散射、環境光、信號衰減）、降低誤碼率，同時兼容原有TDD時隙控制邏輯。以下從“編碼方案選型”“光發送端信號處理”“光接收端信號處理”“與原有系統集成”四部分展開，形成完整技術閉環。
一、編解碼方案選型：適配水下信道特性
水下光通信面臨“信號衰減大、突發誤碼多、帶寬有限”問題，需選擇編譯碼復雜度低、抗突發誤碼能力強、編碼增益適中的方案，同時避免過度增加時延（適配TDD時隙周期）。最終選定“前向糾錯碼（FEC）+ 曼徹斯特編碼”組合，具體如下：
| 編碼類型 | 選型方案 | 核心優勢 | 適配場景 |
|---|---|---|---|
| 前向糾錯碼（FEC） | 漢明碼（Hamming Code，(7,4)） | 1. 可糾正1位隨機誤碼、檢測2位誤碼； 2. 編碼效率66.7%（4位數據→7位碼），復雜度低； 3. 硬件實現僅需組合邏輯，無時延累積。 | 對抗水下光信號的隨機衰減導致的單比特誤碼。 |
| 線路編碼 | 曼徹斯特編碼（Manchester） | 1. 無直流分量，適配光模塊“亮/滅”的OOK調制； 2. 自帶時鐘信息，避免接收端時鐘漂移； 3. 編碼后信號邊沿豐富，便于同步提取。 | 解決水下長距離傳輸后的時鐘同步問題。 |
二、光發送端：編解碼與信號處理實現
光發送端的信號處理流程為：TDD幀數據 → 漢明編碼 → 曼徹斯特編碼 → OOK調制 → 光信號發送，需與原有FPGA TDD控制模塊、LED驅動電路深度集成，具體設計如下：
1. 硬件模塊新增與集成
| 新增模塊 | 核心器件/實現方式 | 功能描述 | 與原有模塊接口 |
|---|---|---|---|
| 漢明編碼模塊 | FPGA內部組合邏輯（Verilog） | 將TDD幀的8位并行數據拆分為2組4位數據，分別進行(7,4)漢明編碼，輸出14位并行碼。 | 輸入：FPGA TDD數據緩沖模塊的8位并行數據； 輸出：14位并行編碼數據至曼徹斯特編碼模塊。 |
| 曼徹斯特編碼模塊 | FPGA內部時序邏輯 | 將14位并行漢明碼轉換為串行曼徹斯特碼（1位數據→2位編碼，如“0”→“01”，“1”→“10”）。 | 輸入：漢明編碼模塊的14位并行數據； 輸出：1位串行編碼數據至OOK調制模塊。 |
| OOK調制驅 |
