直接序列扩频水声通信技术研究

水声通信技术随着当代通信技术与计算机技术的发展逐渐在通信领域中占据重要地位。由于水声通信与无线电通信的极大不同,所以在研究的问题和难度上都存在着很大的差异。多径干扰是水声通信信道与无线电通信环境中共同存在的干扰影响。为解决多径干扰问题,首先对扩展频谱通信技术进行介绍,并重点对直接序列扩展频谱通信技术的组成和功能进行研究,通过系统仿真,分析直接序列扩展频谱通信的特点,验证直接序列扩展频谱水声通信系统抗多径干扰的性能。     

基于DSP的直接序列扩频水声通信技术研究

水声通信由于严重的多普勒效应和多径干扰衰落,导致传输误码率较高,而扩展频谱通信具有较好的抗干扰、抗衰落能力,可以实现数据的远距离、低功耗、高可靠性传输.论文首先对扩频通信中的直接序列扩频技术进行了系统仿真研究,然后在DSP硬件平台上进行实现.最后利用湖试实验,对采用直接序列扩频技术的水声通信功能进行验证.     

低速水声扩频通信系统仿真研究

多径干扰是影响低速水声通信系统的关键问题。文章对低速水声扩频通信系统进行了设计和仿真分析,结果表明,直接序列扩频技术是低速水声通信系统抑制多径效应的一种有效措施。     

基于分数间隔均衡的水声通信信道优化技术

水声通信信道受到海水介质的多途效应的影响,容易产生码间干扰,导致通信信道失衡,提出一种基于分数间隔均衡的水声通信信道优化技术,根据水声信道的时变衰落、多径和加性干扰等特性,构造水声信道的冲激响应模型,加入多径分量的相位偏移进行通信码间干扰抑制,在通信信号的接受终端插入一个可调滤波器消除多径干扰,采用自适应分数间隔均衡算法进行信道均衡器设计,采用二进制伪随机序列修正滤波器系数以对信道做出反馈补偿,实现信道均衡设计。仿真结果表明,采用该方法进行水声通信信道均衡设计,通信系统输出的码元保真度较高,抗多径干扰能力较强,降低了通信系统的输出误码率,改善了水声通信质量。     

基于QPSK调制水声通信系统设计与仿真

论文研究了水声通信系统的组成原理及各部分功能,结合水声通信信道特性对水声通信系统的影响,研究并提出了用QPSK调制技术设计水声通信系统。确立了水声通信系统数学模型,以Matlab为工具对整个系统进行仿真分析,通过理论研究和仿真可以发现,QPSK调制技术在水声通信中的应用可以有效抑制多径扩展和海洋噪声,减少误码率,确保水声通信的可靠性,提高通信速率。     

循环移位扩频水声通信技术研究磁

直接序列扩频通信系统因为其优良的相关性能,能够在较低的信噪比条件下进行可靠地工作,而拥有良好的抗多径和抗干扰的能力。这对于水声通信信息的无误码传输都是极为可贵的。可是,常规的直接序列扩频水声通信系统的通信速率很低,针对这一特点,论文研究了循环移位扩频水声通信方式,它在保证一定抗干扰能力的前提下成倍数提高直接序列扩频通信系统的通信速率。     

对水声直扩通信系统的干扰效果分析

直接序列扩频（DSSS）技术以其良好的抗干扰性、抗衰落性在水声通信领域得到了广泛应用。因此,从通信干扰的角度来看,对直接序列扩频通信系统的干扰效果分析很有必要。首先利用 Matlab 对水声直接扩频通信系统进行仿真。随后用4种典型的干扰方法（宽带噪声干扰、部分频带噪声干扰、音调干扰和脉冲干扰）对此系统进行干扰。通过对4种典型干扰下系统的误比特率曲线进行对比分析。结果表明：在通信机制不明确的情况下宜使用部分频带噪声干扰;当通信机制明确时,使用音调干扰,并且证明了干扰频率的最佳位置;在一定条件下,脉冲干扰能够对直接扩频系统产生有效干扰。以上分析对特定环境下的干扰样式选取具有一定的指导意义。     

对水声直扩通信系统的干扰效果分析

直接序列扩频(DSSS)技术以其良好的抗干扰性、抗衰落性在水声通信领域得到了广泛应用。因此,从通信干扰的角度来看,对直接序列扩频通信系统的干扰效果分析很有必要。首先利用Matlab对水声直接扩频通信系统进行仿真。随后用4种典型的干扰方法(宽带噪声干扰、部分频带噪声干扰、音调干扰和脉冲干扰)对此系统进行干扰。通过对4种典型干扰下系统的误比特率曲线进行对比分析。结果表明:在通信机制不明确的情况下宜使用部分频带噪声干扰;当通信机制明确时,使用音调干扰,并且证明了干扰频率的最佳位置;在一定条件下,脉冲干扰能够对直接扩频系统产生有效干扰。以上分析对特定环境下的干扰样式选取具有一定的指导意义。     

OFDM技术在高速水声通信中的研究与应用

为满足高速水声通信的需要,在对正交频分复用(OFDM)技术进行研究的基础上,结合水声信道的特点,提出一种基于OFDM技术的水声通信方法以此来克服信号的多径传输而引起的码间干扰,从而达到较高的传输速率和较低的误码率.     

时变强多途干扰下基于差分编码的水声OFDM通信算法

时变强多途干扰影响水声通信系统性能,针对时变强多途干扰问题,提出基于差分编码的水声OFDM通信(Underwater acoustic OFDM communications based on differential coding, DC-OFDM)算法。利用循环前缀技术和OFDM通信技术固有的抗多途特性,有效消除时变多途干扰,避免信道估计环节,直接进行解码判决。南海实测信道仿真(信噪比为8dB时,DQPSK100组仿真试验,2×10~6个源码,全部正确解码)和水箱试验(信噪比为15dB时,DQPSK100组水箱试验,2×10~6个源码,在时变强多途干扰下全部正确解码)。结果表明,所提算法能有效解决时变强多途干扰问题,实现时变强多途水声信道下的可靠水声通信。     

一种基于混沌序列的短时猝发水声通信方法

传统的水声通信发射信号持续时间长,隐蔽性差和抗干扰能力差。文中设计了一种短时猝发的扩频通信方法,用优选后的混沌序列作为多进制扩频通信的伪随机序列,并将同步信号和数据信息分别放置在不同的子通道上,极大地压缩了发射信号时长。仿真结果表明该方法能大大提高水声通信的抗扰和隐蔽性能。     

时变强多途干扰下基于差分编码的水声OFDM通信算法

时变强多途干扰影响水声通信系统性能,针对时变强多途干扰问题,提出基于差分编码的水声OFDM通信(Underwater acoustic OFDM communications based on differential coding,DC-OFDM)算法。利用循环前缀技术和OFDM通信技术固有的抗多途特性,有效消除时变多途干扰,避免信道估计环节,直接进行解码判决。南海实测信道仿真(信噪比为8dB时,DQPSK100组仿真试验,2×10⁶个源码,全部正确解码)和水箱试验(信噪比为15dB时,DQPSK100组水箱试验,2×10⁶个源码,在时变强多途干扰下全部正确解码)。结果表明,所提算法能有效解决时变强多途干扰问题,实现时变强多途水声信道下的可靠水声通信。     

浅海水声信道MIMO通信（英文）

Underwater acoustic channels pose a great difficulty for the development of high speed communication due to highly limited band-width as well as hostile multipath interference. Enlightened by rapid progress of multiple-input multiple-output(MIMO) technologies in wireless communication scenarios, MIMO systems offer a potential solution by enabling multiple spatially parallel communication channels to improve communication performance as well as capacity. For MIMO acoustic communications, deep sea channels offer substantial spatial diversity among multiple channels that can be exploited to address simultaneous multipath and co-channel interference. At the same time, there are increasing requirements for high speed underwater communication in very shallow water area(for example, a depth less than 10 m). In this paper, a space-time multichannel adaptive receiver consisting of multiple decision feedback equalizers(DFE) is adopted as the receiver for a very shallow water MIMO acoustic communication system. The performance of multichannel DFE receivers with relatively small number of receiving elements are analyzed and compared with that of the multichannel time reversal receiver to evaluate the impact of limited spatial diversity on multi-channel equalization and time reversal processing. The results of sea trials in a very shallow water channel are presented to demonstrate the feasibility of very shallow water MIMO acoustic communication.     

扩频技术在浅海水声测距中的应用

传统的水声系统由于主要使用单频脉冲信号,因而无法克服距离分辨力和作用距离之间的矛盾。文中主要研究如何将扩频编码m序列编码技术应用到水声测距中的方法,既详细分析了浅海水声多途信道的特点,也给出了用于水声测距的扩频数字模型,并进行系统性能仿真与水池试验验证。结果表明：增加m序列码元周期和减小脉宽能够增加测量精度,频谱越宽则抗干扰性越强。该项研究为扩频技术在水声测距与定位中的实际应用提供了较好参考。     

基于软件无线电结构的扩频通信系统研究

软件无线电是无线通信技术发展的一次飞跃。通过软件无线电台这个通用的系统平台能实现传统无线通信的各种功能。文章研究了基于软件无线电技术的直接序列扩频通信系统的数学模型并进行了系统仿真。仿真证明软件无线电技术对扩展频谱系统的改造的有效性。     

一种频谱结构可控的复合序列扩频通信方式

针对舰船移动通信中窄带干扰与部分频带干扰等问题,提出一种复合序列扩频通信方式。此方式与直接序列扩频方式相比,具有信号频谱结构可控,能够在整个扩频带宽内形成部分零点而克服干扰影响的特性,与跳频通信方式相比,则具有通过改变复合序列的参数就可控制扩频信号的频谱结构而不需要快速频率合成器的特点。文中介绍了复合序列扩频通信方式的原理,并对其频谱特性,抗干扰效果和多址能力作出分析,模拟与讨论,表明该方式在抗干     

Study on pattern time delay shift coding scheme

1 Introduction1 The underwater acoustic communications are needed for military affairs and commercial fields. There are lots of applications of underwater acoustic communications, such as in oceanographic data collection, exploration of natural undersea r…     

信息化条件下短波通信抗干扰技术与应用

短波通信是信息化条件下保障作战指挥的重要通信手段,提高其抗干扰能力是保证作战指挥信息系统稳定的必要环节。文章首先分析了短波通信的特点和短波通信抗干扰的重要性;以扩谱通信抗干扰体制为例阐述了通信抗干扰的基本理论;分析了短波通信中的各类干扰,并针对这些干扰指出了各种抗干扰技术手段,同时列举了国内外已研发的相关技术装备;最后,结合未来信息化战争的要求和战时的通信需求,阐述了未来短波通信抗干扰技术的发展趋势。