文档介绍：摘要家海洋安全的迫切需求,水声通信技术的研究越来越受到人们的重视。但是水声应和大幅度起伏是造成水声通信性能较差的主要因素,它会导致信号幅度衰落和近年来实际应用的迫切需求,水声网络通信成为国际水声技术领域研究的热点课题。而在水声通信网络中,实现可靠、稳健的点对点物理通信是水声网络通式海洋水声通信技术研究”而提出的。论文查阅了国内外大量水声通信相关文献资料,针对浅海水声信道的物理特性,基于射线理论建模,采用了对水声信道传输特性进行仿真研究。仿影响水声通信有效和可靠性的主要原因,所以在水声通信中必须研究抗强多途径干扰的各种可能措施。由于扩频技术在抗码间干扰方面具有优良的特性,论文在声信道声传输特点和跳频通信系统中同步信号快速、有效检测的重要性,论文设由于高速信号处理技术目焖俜⒄梗畚难芯苛嘶贒硬件的嵌入式水声跳频通信系统。在对水声信道进行较为深入分析的基础上,采用设计并实现了跳频水声通信系统中的编解码与同步技术。通过实验室水池及厦门港海上测试,系统可在一定传输速率下、实现高可靠性传输,在浅海海域.,距离保渌俾饰痵,误码率约为~。关键词:水声信道;跳频通信;唤獾水声通信技术是当代海洋资源开发和国家安全保障的重要组成部分,也是我国海洋高技术急待研究开发的项目之一。随着现代海洋资源开发的迅猛发展和国信道是一个十分复杂的时空频变随机多径信道,再加上高噪声、窄带宽、载波频率低、大起伏、传输时延大等特点,给水声通信带来极大的困难,其中强多径效严重的码间干扰。信的前提。本论文选题正是在这样的研究背景下,结合国家ㄏ羁翁狻胺植真结果表明,多途效应会造成接收信号的幅度衰落、频率扩展和码间干扰等,是分析了各种扩频技术之后,提出了采用跳频技术作为水声通信调制方式。根据水计了一种同步字头与频谱估计相结合捕获同步,互相关检测线性调频信号完成同步跟踪的同步方案。
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第一章绪论研究背景及意义在当今和未来的信息社会中,通信已成为信息传输的重要手段,而水下通信作为通信的重要分支,一直是通信领域的难点,也是国家要抓的重点,它涉及政治、经济、军事、科研等各方面。近年来,随着水下通信应用范围的增加,水声研究水声通信具有非常重要的意义。当今世界进入了一个信息高速发展的时代,通信是这个进程中发展最快、进步最为迅速的技术之一。陆地和空中通信已经日臻完善,而海洋中的通信才刚刚崭露头角。海水是一种导电介质,向海洋空间辐射电磁波会被海水介质本身所屏蔽,其大部分能量会以涡流的形式损耗掉,因此电磁波在海水中的传播受到限制。对于光波,因为它本质上属于更高频率的电磁波,被海水吸收所损失的能量将更近年来,水声通信成为各国科学工程人员研究的热点。研究水声通信技术,是水声通信技术是发达国家对我国实行技术封锁的领域,因此研发具有自主知识产权的水声通信技术意义深远。水声通信最初主要应用于军事领域,如大型武器实验场数据采集、潜艇与潜艇、潜艇与水面舰艇、潜艇与岸上指挥基地之间的信息传输等。二战以后,随着人类对海洋资源的不断开发和利用,水声技术开始广泛民用,主要包括:海洋地质地貌勘察、船舶导航、鱼群探测、海洋环境监测、海洋灾害预报、海上矿产勘探和开采等,这些应用也促进了水声通信技术的发展。水声通信技术是水声技术领域一个极具挑战性的复杂研究课题。由于水声信道条件十分复杂,存在窄带、高噪、强多途干扰等众多制约因素,是当今无线通信中难度最大的信道之一。近年来,跳频通信由于具有抗干扰性强、截获率低、码分多址、信号隐蔽和易于组网等优势引起很多人关注,并被广泛用于水声通信通信越来越受到各国的重视,我国是一个海洋大国,拥有丰富的海洋资源,因此加明显。而声信号能在水中传播几十甚至几百公里的距离【浚虼撕Q笾猩ㄊ最有效的信息载体。对于国民经济的发展和国防军事保障都具有极其重要的意义。海洋声学技术尤其
水声通信技术研究进展领域。年,美国海军“苹幸幌钍笛楸砻鳎Q笏ㄐ胖刑频一移频键控狥桨副炔罘窒嘁萍桨肝冉〉枚唷1韭畚开研究,目标是采用布迪炙碌愣缘愕氖凳蓖ㄐ牛=ɡ醋槌煞植际水声通信网络打下良好的基础。水声技术起初应用于军事领域。年发明的水声电报系统是世界上第一个水声通信系统,也是水下无线数字通信系统的雏形,安装在英国海军巡洋舰上。年由美国海军水声实验室研制的水下电话是世界上第一个水声语音通信系统,主要应用于美国海军潜艇通信。二战之后,军事和民用领域都对水声通信技术产生大量需求,水声通信技术开始迅速发展。最近年,随着硬件技术的不断进步,特别是信号处理芯片计算能力的不断提高,使得水声通信技术有了实质的进步和稳定的发展,主要可以归纳为以下鲅芯苛煊颉】:诺牢锢特性、信道的仿真和测量;邮栈峁沟难兄疲饕J枪δ芡晟频男藕糯机和算法的研究;糜