mcmfsk水声通信技术研究及其dsp软件实现（可复制）.pdf

摘要勒补偿方法——在解调的同时进行多普勒频移补偿的方法,即在不增加额外要求。然而,随着通信技术的不断发展,新兴的多载波调制技术和正交频分复用技术,因其频谱利用率高和抗多途干扰及抗衰落能力强,而在陆地无线计算量的条件下,采用“逯祷虺槿的方法来进行多普勒补偿。大大简化了内插和抽取算法的复杂度,特别适用于热砑尴叩缡迪帧关键词:篗甅恢⊥剑欢嗥绽眨欢嘤没和通信系统以其稳健易于实现的特点,一度成为水下通信应用设备的首选;由于水声信道有限的通信带宽及严重的多途扩展与多普勒扩展等特性,使其性能下降和频谱利用率降低,无法满足越来越高的通信通讯领域中得到了广泛的应用。软件无线电是最近些年提出的一种实现无线通信新的体系结构,其基本概念是把硬件作为无线通信的基本平台,而把尽可能多的无线通信功能用软件实现。因此,论文将软件无线电技术和以及多载波调制技术相结合,。并对该接收系统进行理论仿真分析和砑杓啤M卑迅孟低忱┱沟教刀嘤没低常并对多用户系统进行初步的理论仿真研究和软件设计。在软件设计中,根据水声信道的特点,提出一种基于某ぶ⊥交动相关检测设计方法。该方法利用蠪的高效计算能力,解决了常规相关检测算法在心岩允凳贝淼奈侍狻另外,,又提出了~种简化快捷的多普最后,论文进行了水池试验,..的多用户接收通信系统的实时接收性能。哈尔滨薮笱妒宦畚
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第滦髀水声通信的研究现状另外,声波在水中的传播速度很低輘鞫嗤炯湎喽允毖泳徒洗螅海洋是人类生存活动十分重要的领域,随着海洋的开发和人类对海洋世界的探索,针对如渔业资源的探测开发,海上钻井平台的维护,海底资源的勘探,海洋环境的监测,及海底地貌和地震图像的传输,海上科学考察,水下航行器通信,及水下舰艇之间数据传输等的应用需求,水下通信技术成了的传输特性在很大程度上决定了通信系统的性能。与其他通信信道相比,、严重的多途扩展、时延扩展和多普勒扩展特性,以及由此引起的各种衰落特性,使其成为目前已知的最为复杂的信道之一¨“。同一符号的接收信号以梳状结构分布在较宽的时间轴上。多途造成时延扩展右,并且随着传播距离的减小而增大,可以增大到;深海中的而由于接收端与发送端的相对运动引起多普勒效应。多普勒扩展造成接受信号频率的移动和波形压缩或伸张,严重影响着水声通信的载波跟踪和码在这样的信道中进行高速率数据传输是十分困难的,许多无线电信道中行之有效的通信技术和理论,在水下应用时都遇到新的挑战。特别是在浅海远程信息传输时,信道被限制在狭窄的海底与海面之间,如何克服多径效应造成接收信号严重幅度衰落、相位变化和码间干扰晌W钗9丶哪烟狻许多海洋国家进行了多方面的努力,虽经几十年,但仍未获得有效的解决碍“。因此,最初的水声通信研究者自然而然地选择了频移键控牡髦品法,并且窍喔赏ㄐ畔低骋欢缺蝗衔J窃谙辔豢焖俦浠诺如浅海中现在的研究热点⋯。水声信道通信数据传输要求系统有高的传输速率和低的误码率,而信道的大小与信号载波频率及海洋环境有关,浅海的最大时延差!#多途最大时延差!#以上啊薄元同步。因此,水声信道是在时间和频率上双重扩展的信道。哈尔滨一程大学硕十学位论文
在研究窍喔赏ㄐ畔低车墓讨校A丝朔尚诺乐卸嗑洞úニ致的码间干扰嗣翘岢隽嗽诜窍喔上低持惺褂镁哂惺奔浼涓舻男藕牛它们被插入到连续的脉冲之间,以保证在下一个脉冲被到达之前所有的反射在年代以后人们对非相干接收机有持续的研究,虽然在设计方面并没有取得实质性的改进,由于硬件处理能力的不断提高,通过增加非相干通信系统的复杂度来提高系统的性能,如使用更多元的频率调制。表总结了过去二十年人们研究的一些实际系统Ⅲ,并按开发时间顺序排列,它们的调宽/性的研究。例如,哈尔滨工程大学的水声工程学院提出了时延差编码的通信体制这种方式,湖试的结果显示,在带宽为的时候,信息速率可达到’¨N鞅惫ひ荡笱Ш胶Qг荷杓频腗低呈迪至嗽趌木嗬肷实现了的传输速率。厦门大学许克平教授设计的水声通信系统采用进制频移键控,数据传输速率可调,分为,传输距离距离或远距离水声信道等惺迪治榷ǹ煽克ㄐ诺奈ㄒ谎≡褚弧。已经到达并被消除¨’。制方式都是,表中给出了各个系统的细节,如通信距离、数据率、系统带宽、带宽利用率及误码率等。表有代表性的非相干水声通信系统主要国家开发通信通信速系统带带宽研究者时间距离盔/利用率误码率美国近些年,国内一些科研单位,对水下非相干通信体制也进行了一些开创哈尔溟’喝喝搜妒瑁汉温畚·/..甇
多载波的应用以及数字频谱分析确椒á琛雹瑁在近十多年,相位相干调制技术在水声通信中有