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(fù)雜，是一個(gè)時(shí)間-空間-頻率迅速變化的信道，信道參數(shù)每時(shí)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(guó)海洋資源開(kāi)發(fā)的迫切需求，對(duì)水聲通信系統(tǒng)的要求不斷提高，如何實(shí)現(xiàn)有效和穩(wěn)定可靠的信息傳輸是亟需解決的問(wèn)題。因此構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定并且可靠的水下聲通信系統(tǒng)對(duì)于民用領(lǐng)域和軍用領(lǐng)域均具有非常重要和迫切的實(shí)際意義。
　　本文首先研究了基于線性調(diào)頻信號(hào)擴(kuò)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(yàn)證了系統(tǒng)性能。由于這個(gè)系統(tǒng)對(duì)抗多徑能力不強(qiáng)，因此研究了抗多徑技術(shù):時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡。在虛擬時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡的研究中提出了兩種信道估計(jì)算法，首先在Bellhop模型中驗(yàn)證了算法性能。然后依次通過(guò)水池測(cè)試實(shí)驗(yàn)和海測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證系統(tǒng)在實(shí)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(guó)內(nèi)外啁啾信號(hào)擴(kuò)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(hào)擴(kuò)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(gè)不同參數(shù)的系統(tǒng)作為驗(yàn)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(jìn)行仿真，并驗(yàn)證了系統(tǒng)性能。
　　3.研究了時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡技術(shù)，理論計(jì)算了時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡對(duì)信號(hào)信噪比增強(qiáng)的情況，在虛擬時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡的研究中提出了兩種信道估計(jì)算法，一是基于匹配相關(guān)的信道估計(jì)算法，二是基于正交匹配追蹤的權(quán)重迭代