并行組合擴頻水聲通信技術(shù)研究.pdf

1、隨著海洋資源的開發(fā)和人類對海底世界的探索，水聲通信技術(shù)成為如今的研究熱點。水聲信道較無線電通信信道要復(fù)雜的多，由多途擴展引起的碼間干擾是限制水聲通信發(fā)展的主要障礙。此外，水聲信道的可用帶寬十分有限，尤其是在中遠程低信噪比通信過程中，通信速率受到了極大的限制。
　　 擴頻通信具有的強抗干擾能力，抗多徑干擾，低信噪比環(huán)境工作以及碼分多址等一系列優(yōu)點使其在水聲通信領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，但由于擴頻通信是通過犧牲帶寬來換取信噪比的一種工

2、作方式，因此，擴頻技術(shù)在水聲通信中的發(fā)展比較緩慢，目前主要應(yīng)用于一些低速水聲通信系統(tǒng)中。如何充分利用有限的頻帶資源提高傳輸效率，成為發(fā)展中遠程水聲通信技術(shù)的重點研究問題。
　　 并行組合擴頻技術(shù)是最近幾年發(fā)展起來的具有較高的傳輸效率和頻帶利用率的一種軟擴頻通信方式，適合于在軍事保密通信、猝發(fā)通信以及頻帶受限的環(huán)境中使用。本文重點研究了并行組合擴頻技術(shù)的基本原理及其數(shù)據(jù)映射算法，并首次將其應(yīng)用到水聲通信領(lǐng)域中，在仿真環(huán)境下構(gòu)建了并

3、行組合擴頻水聲通信系統(tǒng)，大幅度改善了以往水聲擴頻通信系統(tǒng)傳輸效率不高的問題。通過仿真實驗，驗證了該通信系統(tǒng)在中遠程淺海水聲信道中的穩(wěn)定性和可靠性。
　　 針對并行組合擴頻系統(tǒng)的數(shù)據(jù)映射算法復(fù)雜度高、工程實現(xiàn)難度大，本文設(shè)計了分組M元擴頻通信方式，其工作原理與并行組合擴頻系統(tǒng)相類似，只是數(shù)據(jù)映射算法不同。通過建立分組M元擴頻水聲通信系統(tǒng)，并對該通信系統(tǒng)進行了大量仿真實驗，充分驗證了該通信體制的可行性。
　　 此外，本文還重

4、點討論了映射序列擴頻方式的工作原理與性能，并將映射序列擴頻方式應(yīng)用到并行組合擴頻水聲通信系統(tǒng)中，改善發(fā)射信號的峰值平均功率比，降低傳輸差錯概率。而且本文針對其出現(xiàn)的問題提出了優(yōu)化擴頻碼集的具體方案，使其能夠更好的適應(yīng)在并行組合擴頻系統(tǒng)中的應(yīng)用。最后，結(jié)合映射序列擴頻方式的工作特點，本文還對其在水聲通信網(wǎng)絡(luò)中主節(jié)點對傳感器節(jié)點傳輸控制信息以及多址接入?yún)f(xié)議中的應(yīng)用進行了探索性研究，旨在為映射擴頻方式在水聲通信領(lǐng)域的應(yīng)用開辟更廣闊的應(yīng)用前景。