Chirp擴頻水聲通信技術(shù)研究.pdf

1、水聲信道具有十分復(fù)雜的傳輸特性。時變性、頻變性、空變性是其典型特點。多普勒效應(yīng)和多徑引起的碼間干擾是影響水聲通信性能最主要的兩個因素。如何在低信噪比條件下提高系統(tǒng)抗多徑干擾和多普勒效應(yīng)的性能是水聲通信必須要解決的問題。擴頻通信可以很好地解決噪聲和多徑干擾。Chirp信號是一種隨時間變化而頻帶展寬的信號，自身具有較好的擴頻性能。而且它是大時寬帶寬積信號，信號增益高，抗多普勒效應(yīng)容限大。由于Chirp信號自身具有較好的擴頻通信的優(yōu)點，所以將

2、其應(yīng)用到水聲擴頻通信中進行研究。研究了Chirp擴頻二進制鍵控通信系統(tǒng)的兩種解調(diào)匹配濾波解調(diào)（De-MF）和分數(shù)階傅立葉變換解調(diào)（De-FRFT）并比較其性能優(yōu)劣。然后研究了在勻速相對運動以及變速相對運動多普勒估計和補償方法。最后分別在時域和頻域上提出解決多徑干擾的信道估計均衡算法。將這些算法通過 Matlab仿真和海試試驗驗證其可行性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹了開展水聲擴頻通信研究的目的和意義，以及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。⑵研究

3、了多普勒頻移、碼元同步誤差、相位誤差對De-MF和De-FRFT的影響。比較兩種解調(diào)方法在噪聲干擾和多徑干擾下的解碼性能。在Chirp擴頻二進制鍵控通信系統(tǒng)基礎(chǔ)上提出四進制擴頻通信系統(tǒng)，并比較兩者優(yōu)劣性。仿真結(jié)果表明四進制在提升了通信速度的同時增大了系統(tǒng)的誤碼率。⑶分別在勻速相對運動和變速相對運動條件下研究了多普勒估計方法。仿真結(jié)果證明分組數(shù)據(jù)長度估計多普勒方法適用于勻速相對運動，但對變速多普勒估計不適用。從而提出滑動跟蹤多普勒估計方法