水聲差分跳頻通信關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近些年隨著國防建設(shè)和海洋資源開發(fā)的需要，水聲通信越來越引起人們的重視，目前的研究重點主要集中在通信速率、作用距離和通信質(zhì)量上。然而由于水聲通信鏈路的開放性特征，使得水聲信息很容易被敵方截獲或施加人為干擾，因此在保證通信速率的同時，如何提高通信的穩(wěn)蔽性、可靠性、保密性和時效性是水聲軍事通信中面臨的重要問題。
　　 差分跳頻技術(shù)具有較強的抗多途、抗干擾能力和高速數(shù)據(jù)傳輸能力，有一定處理增益、易于窄帶系統(tǒng)兼容等優(yōu)點，近些年在無線短波跳

2、頻電臺中被廣泛應(yīng)用。本論文結(jié)合了哈爾濱工程大學(xué)基礎(chǔ)研究基金“水聲差分跳頻技術(shù)研究”(HEUFT08026)，對差分跳頻技術(shù)在水聲通信中的應(yīng)用進(jìn)行研究。
　　 本論文的主要工作包括：
　　 1.結(jié)合卷積碼和馬爾科夫鏈的研究方法，對差分跳頻系統(tǒng)頻率轉(zhuǎn)移函數(shù)的性能進(jìn)行了深入分析，在跳頻序列隨機性、均勻性檢驗基礎(chǔ)上提出要增加對其距離特性的檢驗，并給出了具體的檢驗方法；結(jié)合水聲信道特點提出了一種新的頻率轉(zhuǎn)移函數(shù)，并與常用的幾種頻率

3、轉(zhuǎn)移函數(shù)進(jìn)行了性能檢驗和仿真對比分析，驗證了新方法的有效性。
　　 2.給出了差分跳頻信號FFr檢測與非相干檢測的性能等價條件；研究了基于FFT算法的差分跳頻信號的檢測技術(shù)，并在AWGN信道下對各種檢測方法的性能進(jìn)行了仿真分析；結(jié)合水聲信道特點和頻率轉(zhuǎn)移函數(shù)的約束關(guān)系，提出了對Viterbi硬判決檢測算法的改進(jìn)，在水聲多途信道下進(jìn)行了性能仿真，進(jìn)行湖試試驗并給出了試驗結(jié)果，驗證了改進(jìn)方法的性能。設(shè)計了幾種適合于水下語音通信的多載

4、波差分跳頻通信方案，并進(jìn)行了性能仿真。
　　 3.對Turbo碼的編譯碼結(jié)構(gòu)和譯碼算法進(jìn)行了研究，結(jié)合差分跳頻技術(shù)給出了一種串、并行的Turbo-DFH結(jié)構(gòu)，并對常規(guī)MAP算法和SOVA算法進(jìn)行了修正，在水聲多途信道下仿真對比了串、并行的Turbo-DFH與傳統(tǒng)DFH的性能，說明了新結(jié)構(gòu)和譯碼算法性能的優(yōu)越性。
　　 4.研究了水聲移動通信中多普勒估計和補償技術(shù)。分析了多普勒對基于FFT解調(diào)算法性能的影響；結(jié)合水聲差分跳