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短周期PN序列水声直扩系统抗单频干扰能力的变化规律与试验验证
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作者 王晓玮 周其斗 +2 位作者 唐永壮 谢志勇 刘文玺 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期43-49,共7页
对无法定量分析短周期PN序列直扩系统抗单频干扰性能的问题,首先通过理论推导得到单频干扰经相关处理产生的干扰分量;然后,结合直扩系统对单频干扰的处理增益,针对水声系统扩频序列周期较短的现实情况,提出了周期性PN序列水声直扩系统... 对无法定量分析短周期PN序列直扩系统抗单频干扰性能的问题,首先通过理论推导得到单频干扰经相关处理产生的干扰分量;然后,结合直扩系统对单频干扰的处理增益,针对水声系统扩频序列周期较短的现实情况,提出了周期性PN序列水声直扩系统抗单频干扰性能定量分析的理论表达式;最后,通过仿真和试验验证了理论表达式的正确性。结果表明:单频干扰经相关处理后得到的干扰序列呈直流或正弦分布;单频干扰对系统误码率的影响与信干比、干扰频偏、相位偏差以及扩频码本身结构有关,误码率随干扰相位偏差变化呈周期分布;在干扰频偏值为整数倍码元带宽的所有工况中,频偏为一倍码元带宽的单频干扰对系统影响最大;简明的理论表达式,对快速预报现实短码水声系统抗单频干扰性能的变化规律具有重要意义。 展开更多
关键词 水声通信 短周期PN序列 单频干扰 标准高斯近似
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基于傅里叶扩压频调制技术的水声通信
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作者 李建瑜 崔杰 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期661-667,共7页
为提高水声语音通信的抗干扰能力和稳定性,克服窄频信道数字传输误码所造成的断续和延时,采用了经过超声波信号频率扩展、模拟信道传输和频率压缩还原处理的傅里叶扩压频调制技术(Fourier transform spread-compression spectrum techni... 为提高水声语音通信的抗干扰能力和稳定性,克服窄频信道数字传输误码所造成的断续和延时,采用了经过超声波信号频率扩展、模拟信道传输和频率压缩还原处理的傅里叶扩压频调制技术(Fourier transform spread-compression spectrum technique, FSCT)传输语音信号。利用一定带宽的超声波模拟信号传输语音,可以避开海洋背景噪声和多径效应对数字通信的干扰,实现实时水声通信。试验结果表明,该方法具有较强的抗多径干扰的能力,能有效提升水声通信的通信质量。 展开更多
关键词 水声通信 快速傅里叶变换 扩压频调制 多径干扰
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典型水声环境的浅海声信道多径特性研究
3
作者 原齐泽 冯晓晅 +2 位作者 张赛 谢宇超 李鹏程 《电声技术》 2024年第4期34-37,41,共5页
声纳的通信能力与水文条件密切相关,同样一部声纳在不同的海洋环境中具有不同的通信性能。针对船只经常活动的浅海区域,重点介绍3种典型的声速梯度,并利用仿真手段分析浅海水声传播机理,建立不同水文条件下的浅海多径信道。
关键词 水声通信 声速梯度 多径信道
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基于降噪自编码器的水声信号增强研究 被引量:10
4
作者 殷敬伟 罗五雄 +3 位作者 李理 韩笑 郭龙祥 王建峰 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期119-126,共8页
针对主动声呐中回波信号特征提取困难的问题,提出了一种利用降噪自编码器与卷积降噪自编码器相结合的自编码器算法。首先利用降噪自编码器在信号整体上的降噪优势,对含噪信号进行预处理;然后结合卷积降噪自编码器对信号局部特征的优化,... 针对主动声呐中回波信号特征提取困难的问题,提出了一种利用降噪自编码器与卷积降噪自编码器相结合的自编码器算法。首先利用降噪自编码器在信号整体上的降噪优势,对含噪信号进行预处理;然后结合卷积降噪自编码器对信号局部特征的优化,对信号进行局部降噪,从而实现信号增强。所提算法直接以接收信号的时域波形作为特征输入,保留了信号的幅度与相位特征。实验结果表明,所提算法不仅有效降低了信号中的噪声分量,而且在时域和频域上均达到了较好的恢复效果。 展开更多
关键词 线性调频信号 降噪自编码器 卷积降噪自编码器 信号增强
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分数阶Fourier变换在深海远程水声通信中的应用 被引量:12
5
作者 殷敬伟 惠俊英 +1 位作者 蔡平 郭龙祥 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1499-1504,共6页
提出深海远程水声通信方案,利用深海声道特性,将通信节点置于声道轴以减小传播损失,提高通信距离.将分数阶Fourier变换(FRFT)应用于水声通信同步检测及Pattern时延差编码(PDS)水声通信体制,可减小多普勒频偏的影响.通过计算机仿真研究表... 提出深海远程水声通信方案,利用深海声道特性,将通信节点置于声道轴以减小传播损失,提高通信距离.将分数阶Fourier变换(FRFT)应用于水声通信同步检测及Pattern时延差编码(PDS)水声通信体制,可减小多普勒频偏的影响.通过计算机仿真研究表明,分数阶Fourier变换相对于拷贝相关将更适用于存在多普勒频偏的相干多途水声信道条件,有助于实现低误码率通信. 展开更多
关键词 分数阶FOURIER变换 Pattern时延差编码体制 深海远程水声通信
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基于双向判决反馈均衡器的水声通信海试试验研究 被引量:8
6
作者 韩笑 生雪莉 +1 位作者 殷敬伟 刘冰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期553-558,共6页
将被动时间反转镜(PTRM)技术与双向判决反馈均衡器(DFE)相结合,设计并实现了高可靠性的单载波水声通信解码方案。接收端采用PTRM压缩信道多途结构,聚焦信号能量;利用双向DFE将传统DFE和反向DFE输出结果合并,进一步降低错误判决的概率,... 将被动时间反转镜(PTRM)技术与双向判决反馈均衡器(DFE)相结合,设计并实现了高可靠性的单载波水声通信解码方案。接收端采用PTRM压缩信道多途结构,聚焦信号能量;利用双向DFE将传统DFE和反向DFE输出结果合并,进一步降低错误判决的概率,提高系统稳健性。在时不变浅海水声信道环境中,开展的水声通信试验数据处理结果表明:与传统DFE相比,双向DFE能够获得一定的处理增益,5 km、7 km和10 km通信距离上的均衡后输出信噪比分别提高了2.74 d B、2.36 d B和1.54 d B,有效改善了解码性能。 展开更多
关键词 通信技术 水声通信 被动时间反转镜 双向判决反馈均衡器 稳健性
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基于功率谱平均的水声直扩信号倒谱检测方法 被引量:10
7
作者 张刚强 董阳泽 刘平香 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期863-867,共5页
直扩是水声网络中常用的通信技术,对非合作直扩通信信号的检测是对其实施干扰的前提.倒谱检测具有计算速度快的优点,得到了广泛应用.传统的倒谱检测方法基于倒谱集平均和单根谱线能量,易受脉冲噪声干扰使得虚警概率高,低信噪比时谱线淹... 直扩是水声网络中常用的通信技术,对非合作直扩通信信号的检测是对其实施干扰的前提.倒谱检测具有计算速度快的优点,得到了广泛应用.传统的倒谱检测方法基于倒谱集平均和单根谱线能量,易受脉冲噪声干扰使得虚警概率高,低信噪比时谱线淹没于噪声中使得检测概率低.新方法利用分段数据的功率谱集平均求解倒谱,提升了倒谱域低端谱线,并以低端一定采样宽度的倒谱幅度平均值与倒谱整体幅度平均值的比值作为检测量,在与传统方法相同的虚警概率下,提高了检测概率.仿真表明了新方法工作性能的提高. 展开更多
关键词 水声通信信号 直扩 倒谱 非合作信号检测
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Turbo码在水声OFDM通信中的应用研究 被引量:8
8
作者 桑恩方 徐小卡 +1 位作者 乔钢 苏军 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期60-66,共7页
为了增强高速水声通信中信息传输的可靠性,采用了性能优越的Turbo码和OFDM相结合的方法,并与传统的卷积码进行了性能比较.仿真结果表明,在水声通信可以接受的信噪比范围内,采用Turbo码的误码性能明显优于无信道编码和卷积编码;在带宽利... 为了增强高速水声通信中信息传输的可靠性,采用了性能优越的Turbo码和OFDM相结合的方法,并与传统的卷积码进行了性能比较.仿真结果表明,在水声通信可以接受的信噪比范围内,采用Turbo码的误码性能明显优于无信道编码和卷积编码;在带宽利用率相同时使用该方案的水声通信系统性能优于无信道编码和卷积码.因此,把Turbo码与OFDM相结合的传输体制可以明显提高水声通信系统的传输速率和可靠性,从而在水声通信中具有良好的应用前景. 展开更多
关键词 正交频分复用 水声通信 TURBO码 Monte—Carlo仿真
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两种OFDM多普勒估计算法在水声信道中的比较 被引量:6
9
作者 陈阳 张艺朦 +2 位作者 赵安邦 余赟 尹禄 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2012年第4期341-346,共6页
为了消除多普勒频偏影响,通过水上实验对两种OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)水声通信多普勒估计算法进行对比。基于拷贝相关时延差估计的多普勒估计算法结构简单、易于实现;基于空载波的算法较复杂,但精度较高。利... 为了消除多普勒频偏影响,通过水上实验对两种OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)水声通信多普勒估计算法进行对比。基于拷贝相关时延差估计的多普勒估计算法结构简单、易于实现;基于空载波的算法较复杂,但精度较高。利用两种方法对相同的实验数据进行多普勒估计和补偿,并对其通信误码率进行对比。研究结果表明,在慢变的信道中两者的误码率基本相同,但在快变的信道中基于空载波的算法更稳定。 展开更多
关键词 水声通信 正交频分复用 多普勒估计 空载波 线性调频信号
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热声发动机径向尺寸对谐振频率的影响 被引量:4
10
作者 周刚 李青 +1 位作者 李正宇 李强 《声学技术》 CSCD 北大核心 2007年第4期761-766,共6页
频率是热声系统中最为关键的参数,小型化面临的问题是系统运行频率升高,粘性阻力损失增加。对频率展开研究的结果是谐振管的径向尺寸对热声发动机的谐振频率影响很大,通过调节谐振管的径向尺寸,可以大大降低整机的谐振频率,对于指导热... 频率是热声系统中最为关键的参数,小型化面临的问题是系统运行频率升高,粘性阻力损失增加。对频率展开研究的结果是谐振管的径向尺寸对热声发动机的谐振频率影响很大,通过调节谐振管的径向尺寸,可以大大降低整机的谐振频率,对于指导热声斯特林发动机的小型化具有重要的指导意义。据此得到的计算结果与实验研究的结果验证了这种方法是十分有效的,可以达到降低系统谐振频率30%以上。 展开更多
关键词 谐振频率 热声斯特林发动机 阻抗 集总参数
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基于正交频分复用的高速水声通信技术 被引量:11
11
作者 朱彤 桑恩方 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期71-74,共4页
信号的多途传输引起的码间干扰是影响高速水声通信的主要障碍之一.为了克服码间干扰,设计了一种改进的基于正交频分复用(OFDM)技术的水声通信方法,直接将发射数据的实部调制到高载频进行传输,结构简单.湖试中,在7 000m距离内,传输速率达... 信号的多途传输引起的码间干扰是影响高速水声通信的主要障碍之一.为了克服码间干扰,设计了一种改进的基于正交频分复用(OFDM)技术的水声通信方法,直接将发射数据的实部调制到高载频进行传输,结构简单.湖试中,在7 000m距离内,传输速率达到8. 3KB/s,误码率10-2∶10-5.试验证明该方法可以有效降低码间干扰的影响,达到较高的传输速率和较低的误码率. 展开更多
关键词 正交频分复用 IFFT/FFT 循环前缀 水声通信 码间干扰
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水声通信网竞争式介质访问控制协议的研究 被引量:5
12
作者 刘磊 李宇 +1 位作者 张春华 黄海宁 《应用声学》 CSCD 北大核心 2014年第3期202-208,共7页
水声通信网介质访问控制(Media access control,MAC)协议决定了节点共享水声信道资源的方式,它直接影响到水声信道的利用率和网络的整体性能。本文简要介绍了Aloha、MACA-U和UW-CSMA/CA三种竞争式MAC协议的基本原理,并基于NS2仿真平台,... 水声通信网介质访问控制(Media access control,MAC)协议决定了节点共享水声信道资源的方式,它直接影响到水声信道的利用率和网络的整体性能。本文简要介绍了Aloha、MACA-U和UW-CSMA/CA三种竞争式MAC协议的基本原理,并基于NS2仿真平台,在集中式单跳网络和分布式多跳网络两种拓扑结构中对Aloha、MACA-U和UW-CS/MACA三种竞争式MAC协议的吞吐量、平均端对端时延、冲突率和协议开销等性能进行对比,并分析数据包长度对三种协议性能的影响,为实用MAC协议的设计提供了有效的参考数据和策略。 展开更多
关键词 水声通信网 ALOHA协议 MACA-U协议 UW-CSMA/CA协议
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直接序列扩频水声通信中的自适应多普勒补偿方法 被引量:4
13
作者 雷开卓 韩晶 黄建国 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期829-833,共5页
当直接序列扩频水声通信的收发机存在相对运动时必须对接收信号进行多普勒补偿,但现有补偿方法在频率扩展信道中存在多普勒残留,使系统性能下降。文章提出了一种针对直接序列扩频的每路径自适应多普勒补偿方法,此方法通过解算互模糊度... 当直接序列扩频水声通信的收发机存在相对运动时必须对接收信号进行多普勒补偿,但现有补偿方法在频率扩展信道中存在多普勒残留,使系统性能下降。文章提出了一种针对直接序列扩频的每路径自适应多普勒补偿方法,此方法通过解算互模糊度函数获取信道中各路径的时延与多普勒因子,并采用多相滤波器内插方法分别对各路径到达信号实现符号级自适应多普勒补偿,同时借助RAKE接收机将各路径信号的解调结果作为时间分集进行合并。在双扩展水声信道中的仿真分析表明,该方法提高了输出信噪比和信号畸变比,具有更好的时变跟踪性能。 展开更多
关键词 水声通信 每路径多普勒补偿 直接序列扩频 双扩展信道
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M元仿海豚叫声隐蔽水声通信 被引量:2
14
作者 刘凇佐 刘冰洁 +1 位作者 尹艳玲 乔钢 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期119-125,共7页
针对水下通信隐蔽性需求,提出利用海洋中固有的海豚叫声实现隐蔽水声通信的方法。基于仿生学原理,将真实或模拟的海豚叫声信号应用于水声通信中,允许信号被检测,但在识别过程中被排除以达到隐蔽水声通信的效果。采用相关性良好的海豚嘀... 针对水下通信隐蔽性需求,提出利用海洋中固有的海豚叫声实现隐蔽水声通信的方法。基于仿生学原理,将真实或模拟的海豚叫声信号应用于水声通信中,允许信号被检测,但在识别过程中被排除以达到隐蔽水声通信的效果。采用相关性良好的海豚嘀嗒声信号构成信号码样本库,信息调制在不同嘀嗒声信号的时延差上,采用M元技术提高通信速率,RAKE接收机技术实现仿生通信体制中的信道均衡。在湖试实验中,水平通信距离3 km,通信速率69 bit/s,误码率小于10-4,结果证实了该方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 水声通信 隐蔽 仿生 M元 RAKE接收机 海豚
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实时仿真系统体系结构设计的一般方法 被引量:3
15
作者 贺慧英 沈建清 魏建华 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2008年第2期66-70,共5页
针对目前文献中关于实时仿真系统的设计方案大多是围绕某个具体的任务而展开,缺乏一般性指导意义的问题,文中从实用的角度,提出了两种流行的实时仿真系统——集中式实时仿真系统和分布式实时仿真系统的总体方案,对方案的硬件结构、软件... 针对目前文献中关于实时仿真系统的设计方案大多是围绕某个具体的任务而展开,缺乏一般性指导意义的问题,文中从实用的角度,提出了两种流行的实时仿真系统——集中式实时仿真系统和分布式实时仿真系统的总体方案,对方案的硬件结构、软件组成、优缺点、应用范围等进行了详细分析,这两种方案涵盖了目前常用的实时仿真系统的基本体系结构,对实时仿真系统设计人员具有实际参考价值。 展开更多
关键词 实时仿真 体系结构 设计 集中式 分布式
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水下信息体系发展及运用探讨 被引量:8
16
作者 宗思光 吴荣华 张显峰 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第5期1-5,共5页
水下空间是信息透明差的空间,水下信息作战起步滞后。随着水下潜艇和水中兵器威胁的不断加大,以及水下通信、水下远程预警、信息融合及其他现代化技术的不断提高,水下信息战日渐成熟并将进入现代海战。本文分析外军典型的水下信息网络系... 水下空间是信息透明差的空间,水下信息作战起步滞后。随着水下潜艇和水中兵器威胁的不断加大,以及水下通信、水下远程预警、信息融合及其他现代化技术的不断提高,水下信息战日渐成熟并将进入现代海战。本文分析外军典型的水下信息网络系统,并对水下信息作战体系框架及AUV在水下信息作战网络的运用特性进行探讨,研究结果有助于推动水下信息体系的发展。 展开更多
关键词 信息系统 信息作战 海网 水声网络
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一种低截获水声遥控信号的设计方法及性能分析 被引量:2
17
作者 王燕 韩成龙 +1 位作者 范展 梁国龙 《声学技术》 CSCD 2014年第3期260-264,共5页
提出了一种基于时频扩展技术的低截获水声遥控信号设计方法,分别采用多载波技术和直序扩频技术实现水声遥控信号的扩时调制和频谱扩展。分析了信号的时宽带宽对低截获性能的影响,采用Wigner-Ville分布对时频扩展前后信号的能量分布进行... 提出了一种基于时频扩展技术的低截获水声遥控信号设计方法,分别采用多载波技术和直序扩频技术实现水声遥控信号的扩时调制和频谱扩展。分析了信号的时宽带宽对低截获性能的影响,采用Wigner-Ville分布对时频扩展前后信号的能量分布进行了对比研究,利用可检测距离的概念定量分析了信号时频扩展前后的低截获性能。理论分析和仿真结果表明,该时频扩展信号具有低的瞬时功率及谱密度,处理增益大,可检测距离小,能够高可靠地实现信息的隐蔽传输。 展开更多
关键词 低截获 扩时 扩频 多载波 可检测距离
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水声通信中的混沌跳频技术研究 被引量:3
18
作者 赵宝珍 申晓红 +1 位作者 王海燕 张奎 《声学技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期137-139,147,共4页
为了提高水声通信的保密性能,提出了一种简洁的混沌跳频图案实现方法。研究了量化logistic混沌序列产生的跳频图案性能,给出了平衡性、相关性、跳频间隔的仿真结果,验证了近距离水声通信中采用混沌跳频技术的可行性。
关键词 水声通信 混沌 跳频图案
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水声网络冲突避免MAC协议的研究和优化 被引量:2
19
作者 刘磊 李宇 +1 位作者 张春华 黄海宁 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2014年第4期32-36,41,共6页
在UW-CSMA/CA协议的基础上,针对水声网络的特点,在节点位置未知且不要求各节点时间同步的前提下,提出了对静默算法、退避算法和状态转移规则的改进算法,设计了一种适合于水声多跳网络的MACAPU协议。仿真结果表明:MACAPU协议在不同数据... 在UW-CSMA/CA协议的基础上,针对水声网络的特点,在节点位置未知且不要求各节点时间同步的前提下,提出了对静默算法、退避算法和状态转移规则的改进算法,设计了一种适合于水声多跳网络的MACAPU协议。仿真结果表明:MACAPU协议在不同数据包长度、不同通信速率和不同节点距离下均具有较高的吞吐量,比原始UW-CSMA/CA协议具有更好的性能。 展开更多
关键词 水声网络 MAC协议 静默算法 退避算法 状态转移规则
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水下报文通信抗干扰方法 被引量:3
20
作者 吴碧 王华奎 汪新 《声学技术》 CSCD 2011年第1期107-110,共4页
针对水声通信中的衰减信道和多途效应对报文通信的影响,利用混沌编码方式以获取处理增益,并利用拷贝相关器对信道进行估值的基础上,提出了用相干重置的方法对多途效应加以利用,以降低误码率。仿真结果表明,相干重置的方法相对于直接相... 针对水声通信中的衰减信道和多途效应对报文通信的影响,利用混沌编码方式以获取处理增益,并利用拷贝相关器对信道进行估值的基础上,提出了用相干重置的方法对多途效应加以利用,以降低误码率。仿真结果表明,相干重置的方法相对于直接相关解码方法具有更低的误码率。由此可见,以上的方法对减少多途干扰的影响是有明显的效果的。水声通信一般都采取抑制多途的方法,以减少对接收信号的干扰,从另一角度出发,创新性地提出了利用多途干扰的方法,并通过仿真证明其有效性,这对降低水下报文通信的误码率是有重要意义的。 展开更多
关键词 混沌编码 相干重置 多途效应 信道衰减
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