基于啁啾載波的水聲通信技術(shù)研究.pdf

1、淺海水聲信道非常復雜，是一個時間-空間-頻率迅速變化的信道，信道參數(shù)每時每刻都有很大的不同，通信條件非常惡劣。但是隨著全球各國海洋資源開發(fā)的迫切需求，對水聲通信系統(tǒng)的要求不斷提高，如何實現(xiàn)有效和穩(wěn)定可靠的信息傳輸是亟需解決的問題。因此構(gòu)建一個穩(wěn)定并且可靠的水下聲通信系統(tǒng)對于民用領域和軍用領域均具有非常重要和迫切的實際意義。
　　本文首先研究了基于線性調(diào)頻信號擴頻的直接調(diào)制技術(shù)，闡述了調(diào)制解調(diào)原理，分析理論誤碼性能，并在高斯白噪聲和

2、基于Bellhop的海洋信道模型下驗證了系統(tǒng)性能。由于這個系統(tǒng)對抗多徑能力不強，因此研究了抗多徑技術(shù):時間反轉(zhuǎn)鏡。在虛擬時間反轉(zhuǎn)鏡的研究中提出了兩種信道估計算法，首先在Bellhop模型中驗證了算法性能。然后依次通過水池測試實驗和海測實驗進一步驗證系統(tǒng)在實際情況下的性能。結(jié)果表明，本文構(gòu)建的水聲通信系統(tǒng)在不同的水下環(huán)境中，具備了穩(wěn)定可靠的性能。
　　本文主要工作情況概括如下:
　　1.首先系統(tǒng)的介紹了國內(nèi)外啁啾信號擴頻的研究

3、背景意義以及現(xiàn)狀。
　　2.提出了一種利用線性調(diào)頻信號擴頻的直接調(diào)制方式，提出了一種高可靠性的解調(diào)方式，并選擇了三個不同參數(shù)的系統(tǒng)作為驗證系統(tǒng)。分析了其理論誤碼性能，并在高斯白噪聲信道和Bellhop海洋模擬信道下進行仿真，并驗證了系統(tǒng)性能。
　　3.研究了時間反轉(zhuǎn)鏡技術(shù)，理論計算了時間反轉(zhuǎn)鏡對信號信噪比增強的情況，在虛擬時間反轉(zhuǎn)鏡的研究中提出了兩種信道估計算法，一是基于匹配相關(guān)的信道估計算法，二是基于正交匹配追蹤的權(quán)重迭代