基于FH-CDMA的水聲網(wǎng)絡通信系統(tǒng)中信號同步與檢測研究.pdf

1、近年來，水聲通信網(wǎng)絡引起了各國的極大關注，成為國際水聲技術領域研究的熱點課題。水聲信道是一個十分復雜的變參隨機多徑傳輸?shù)男诺溃詫崿F(xiàn)誤碼率低、數(shù)據(jù)率高的水聲通信仍是很困難的技術。因此，在高誤碼率、低速率、大延時的水聲通信的基礎上，構建合理、快速、低功耗的水聲網(wǎng)絡更是水聲技術領域中一個極具挑戰(zhàn)性的復雜研究課題。 本文針對淺海水聲網(wǎng)絡通信中數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，研究了一種行之有效的網(wǎng)絡跳頻同步系統(tǒng)，使得同步建立快、精度高、抗干擾性能好，

2、可靠性高而且容易實現(xiàn)，并且能在低信噪比的情況下進行微弱同步信號的檢測。 文中首先分析了淺海水聲信道的特性，并建立了水聲信道模型；闡述了擴頻通信尤其是跳頻通信的基本原理，分析了現(xiàn)有的各種跳頻系統(tǒng)同步方式在水聲信道中的適用性；在此基礎上，研究了時頻同步法和線性調頻同步法兩種跳頻同步方案，以及幀同步和弱信號檢測方法，給出了相應的仿真結果；此外，本文提出了時頻結合線性調頻同步的新方案，該方案融合了時頻同步和線性調頻同步的優(yōu)點，適用于淺海

3、水聲信道中水聲通信網(wǎng)絡跳頻系統(tǒng)的同步。 最后，本文研究了基于FH-CDMA的水聲網(wǎng)絡跳頻通信系統(tǒng)中，信號同步與檢測系統(tǒng)的實現(xiàn)。采用軟件無線電方式，在嵌入式微處理器和FPGA芯片構成的硬件平臺上，構建了水聲跳頻系統(tǒng)，并且實現(xiàn)了系統(tǒng)的跳頻同步、幀同步和數(shù)據(jù)接收，給出了具體實現(xiàn)的原理框圖。通過實驗室水池中的試驗，證實該系統(tǒng)能夠在微弱信號情況下實現(xiàn)快速、準確、有效的同步檢測，并具有較高的可靠性和可擴展性，能夠滿足水聲網(wǎng)絡跳頻通信系統(tǒng)的要