基于双扩展信道时空的水声通信算法

在现代海洋探测业务中,基于水声通信的应用领域越来越广泛,如水下目标检测跟踪系统、海底声呐系统等。同时,水声通信系统信号传输的频带范围较窄,如何在有限的频带范围最大限度的提高通信容量是水声通信的主要研究方向之一,而时空阵列技术能够在同一信道内进行多路信号的传输,在扩展通信系统容量方面具有天然优势。本文在研究时空阵列通信及水声通信系统的基础上,提出一种基于双扩展信道时空的水声通信算法,最后给出系统仿真。     

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。     

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。     

基于水声通信的水下机器人协作技术研究

以水下机器人的控制与协调应用为背景,提出一种基于水声通信的水下机器人协作控制方法。本文首先对水声通信进行介绍,包括水声信道特点及调制方法,然后介绍水下机器人的协作方法,并给出水下机器人的整体设计,通信模块采用了水声通信中的OFDM技术,实验结果表明,该通信方法具有较低的误码率及较高的通信速率。     

水声通信自适应均衡技术研究

论述水声信道均衡技术原理,针对传统均衡技术的缺点进行改进,提出NLMS和AFA算法。通过搭建均衡实验环境对LMS,NLMS,RLS和AFA等4种算法进行收敛速度、均方误差的仿真对比。实验结果表明,改进后的算法较传统算法具有收敛速度快、均方误差小和抗干扰能力强等优点,更适合进行水声通信。     

水声通信及其在潜艇通信中的应用

介绍了水声通信的特点、系统组成和发展现状,提出了采用水声通信作为水下中、远距离通信手段的结论;分析了复杂多变的水声信道特点及水声通信所要解决的关键技术,探讨基于水声的水下无线通信在海军潜艇通信应用的前景。     

基于MC-FH/DPSK水声通信信道编码研究

基于多载波跳频差分相移键控(multi-carrier frequency-hopping/DPSK,MC-FH/DPSK)的水声通信系统,与四进制频移键控(4FSK)跳频通信系统相比,频带利用率成倍提升,但系统误码率仍达不到10-5级。通过将信道编解码技术与MC-FH/DPSK通信系统相结合,使误码率达到10^-5级。在实测水声信道下进行了Turbo码及准循环低密度奇偶校验码(QC-LDPC)码的纠错性能仿真,结果表明：实测信道中,2种编码方式在一定信噪比下都能达到10^-5的误码率要求,但QC-LDPC码比Turbo码具有更强的纠错性能。在符号持续时间为8 ms,编码速率为1/2,信息长度为840 bit情况下,采用SOVA译码方式的Turbo码,在Eb/N0≥22 dB时误码率低于10^-5,而采用BP译码方式的QC-LDPC码,在Eb/N0≥20 dB时即可使误码率降至10^-5以下,获得了2 dB的信噪比增益。     

浅海跳频抗多途水声通信方法研究

采用跳频通信方法来抗多途和码间串扰,比较了3种不同的接收方法:单一滤波接收方法、多路并行滤波接收处理方法和前置跳频滤波接收处理方法,后者采用PN码和递增序列2种跳频序列分别研究.仿真结果表明,递增跳频序列使误码率大大下降.当信噪比大于10 dB,串扰信号与直达信号能量比小于0.6时,误码率可达到10-4.     

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.     

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.     

水下语音通信系统的实时实现

在分析G.723.1编解码算法的基础上,设计了基于该算法的水下语音通信系统。对水声通信系统中的发射和接收部分进行了研究,并在仿真试验基础上,完成了编码调制、均衡和解调在硬件系统上的实时实现。     

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。     

利用非技术手段提高水声兼容效能的研究

从水声学的角度结合声纳的作战使用及反潜编队的战术需要,对编队反潜时各平台声纳之间产生干扰的原因进行了分析,并在此分析的基础上针对不同的原冈对利用非技术手段提高水声兼容效能进行了思考.     

基于FPGA的水下声脉冲通信PPM系统设计

在水下通信领域,由于物理场的限制,以声波作为载体的水声通信是解决水下远距离信息传输的唯一方法。水下声脉冲通信的发展对调制技术提出了更高的要求,脉冲位置调制（PPM）有较高的平功率利用率和传输速率,能够很好地满足实际需求。该设计介绍了脉冲位置调制的原理,详细阐述了脉冲位置调制解调设计方法并基于FPGA对PPM调制解调进行了设计,并用Quartus软件进行时序仿真,验证了设计的正确性。     

复杂干扰环境下水声通信抗干扰技术研究

重点对盲源分离干扰抑制方法进行了原理论述,建立了卷积混合和分离模型,提出了盲解卷积混合准则,并针对复杂干扰环境下水声通信场景进行了信号干扰抑制的仿真分析,得到了较为满意的结果。     

基于近场声全息的水下辐射声场可视化方法与实现

针对水下结构体辐射声场的测试及分析问题,提出一种基于近场声全息的辐射声场可视化方法,采用平面近场声全息技术完成声场测量,给出声压数据场的获取方法,并运用光线投射算法对单频点上声压场进行体绘制,较好地呈现了某频点上辐射声场的声源位置、强度分布及衰减情况.     

多水下机器人编队通信研究

针对多水下机器人编队控制中的水下无线通信问题,提出了一种基于调度的水下无线环状媒介访问控制协议,克服了由于多跳带来的隐藏终端和暴露终端的问题,保证了系统通信的公平接入和周期性控制,同时通过采用数据包捎带技术,在数据包中携带令牌信息,减少额外发送令牌控制包等方法来提高系统吞吐量。N S仿真软件上的仿真实验分析了新协议的性能,通过与类似ALOHA的基于竞争协议的对比实验确定新协议的使用范围,验证了上述媒介访问控制协议的有效性和可行性。     

潜艇水下隐蔽通信技术研究

潜艇是海战中重要的作战平台,在战争中起着不可替代的作用。因此,潜艇的隐蔽性非常重要。通过介绍潜艇水下隐蔽通信的几种方式,分析了各种通信方式的特点,并对潜艇水下隐蔽通信的发展进行了探讨。