文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
PDS体制在水下声通信实验系统中的设计与实现
姓名:武筠
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:黄瑞光
20050509
摘要
水下声 UWA 信道的特点主要表现在极为有限的通信带宽多途效应非平
稳的海洋环境噪声和本地噪声时变空变随机性以及多普勒效应五个方面它们
对水声通信性能有着一定的影响由于水声信道与无线电信道有着许多相似之处很
多无线通信技术都值得水声通信借鉴在本课题中采用了 PDS Pattern-时延差编码
体制来实现水声通信
PDS 体制是在发射端利用线性调频信号 LFM 矩形脉冲的时延值进行信息编码
在接收端采用时延估计技术进行时延解码不同的时延值代表不同的信息 PDS 利用
了信号码元波形结构进行多维信道编码并利用线性调频信号 LFM 良好的线性压
缩特性具有较强的抗多途时延扩展的能力有效地克服了码间干扰和码内干扰它
可实现低信噪比条件下的信号检测多比特编码可以使通信速率成倍的提高而且较
好地解决了同步问题
在本课题中首先对信号模式进行设计选择恰当的 Pattern 个数以及合适 Pattern
信号来提高抗多途干扰的能力和通信速率然后在软件无线电的框架下对整个接收
系统进行设计在这个过程之中进行减采样处理可以提高系统的运算速度而且不会
影响算法的性能为了适应外界环境的变化采用自适应的同步检测方式得到同步峰值
的位置同时结合对帧内模式信号的二次定位准确的得出每一帧的位置解码时通
过正交双通道处理以及复相关运算以消除相位抖动在经典的时延估计理论上运用了
一种快速的时延估计算法只计算少量的相关值就可以进行解码从而提高了运算速
度最后实现了接受系统的实时处理
研究表明 PDS 这一新型编码体制具有相当大的潜力通过这种编码方式的实现
可以看出 PDS 体制具有很好的发展前景

关键词水声通信线性调频 PDS 时延估计自适应
I
Abstract
The characteristic of the underwater acoustic(UWA) channel displays in five pieces,
which are munication bandwidth, multipath interference, non-stationary ocean
ambient noises and local noises, time-variation, randomness and Doppler effect. They have
certain influence on underwater municate performance. There are a lot of
similar characteristic between the underwater acoustic channels and the wireless channels,
much munication technology now can be used for reference. In this subject the
PDS system is used to realize munication.
The PDS system uses the time delay of LFM to encode in the sender system, and uses
the Time Delay Estimation technology in the receiver system. Different time delay values
represent different information. PDS uses a kind of multidimensional channel coding
technique, which makes use of code structure to realize multidimensional channel coding
and uses the good pression properties of linear frequency modulation. So the
system has excellent ability of anti-multipath interference and es intersymbol
interference and outersymbol interference. It can realize signal detection i