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高速移动水声通信中的多普勒频移估计方法研究 被引量：10
1
作者 岳玲 樊书宏 +1 位作者 王明洲 钱建平 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2366-2370,共5页
在利用水声信号进行的水下移动通信中,多普勒频移估计与补偿是一项关键技术,它直接影响着高速移动通信的效果。在分析多普勒效应对水声通信信号影响的基础上,利用具有多普勒不变特性的双曲调频信号和对多普勒频移敏感的单频脉冲信号,提... 在利用水声信号进行的水下移动通信中,多普勒频移估计与补偿是一项关键技术,它直接影响着高速移动通信的效果。在分析多普勒效应对水声通信信号影响的基础上,利用具有多普勒不变特性的双曲调频信号和对多普勒频移敏感的单频脉冲信号,提出了一种适用于低信噪比条件下收发双方存在高速运动时的新型多普勒频移估计与补偿方法,该方法同时具备接收信号捕获与同步的功能。通过仿真实验对该方法进行了验证,分析了该方法在不同信噪比和多普勒扩展条件下的多普勒频移估计性能。 展开更多
关键词 高速移动水声通信 双曲调频 多普勒频移估计 傅里叶系数内插
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M元FDM-PLFM移动水声通信方法 被引量：1
2
作者 李芾茏 申晓红 +1 位作者 王领 王海燕 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期704-713,共10页
针对移动水声通信中的多普勒频移特性,提出M元FDM-PLFM移动水声通信方法。从理论上对分段式线性调频信号(piecewise-LFM)与传统LFM信号的互相关性进行了分析,并结合频分复用(FDM),提高了传统水声LFM通信方法的频谱利用率,并保留了在较... 针对移动水声通信中的多普勒频移特性,提出M元FDM-PLFM移动水声通信方法。从理论上对分段式线性调频信号(piecewise-LFM)与传统LFM信号的互相关性进行了分析,并结合频分复用(FDM),提高了传统水声LFM通信方法的频谱利用率,并保留了在较低的多普勒频移条件下,水声LFM通信方法无需多普勒频移补偿的优势。仿真结果表明,该方法相较传统水声M元LFM通信方法,在较高的数据率条件下,有更低的误码率。 展开更多
关键词 移动水声通信 频分复用 分段式线性调频 低信噪比
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移动水声通信的3种帧同步方法性能分析 被引量：1
3
作者 王中 陈永兴 +1 位作者 樊书宏 岳玲 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第5期118-123,共6页
移动水声通信中收发两端的相对运动会导致通信信号出现时间压缩或扩展而产生多普勒效应,较大的多普勒频偏将引起严重的载波频率偏移,影响通信系统性能。通过帧同步进行多普勒因子准确估计与补偿,是实现移动水声通信的重要基础。本文分... 移动水声通信中收发两端的相对运动会导致通信信号出现时间压缩或扩展而产生多普勒效应,较大的多普勒频偏将引起严重的载波频率偏移,影响通信系统性能。通过帧同步进行多普勒因子准确估计与补偿,是实现移动水声通信的重要基础。本文分别研究了利用LFM信号、m序列信号、HFM信号的3种帧同步方法,给出了实现原理,并针对AWGN信道和实测多途衰落信道,分别从信噪比、信道特性、相对多普勒速度、计算复杂度等方面,对比分析了3种方法在不同条件和应用环境的多普勒因子估计性能。仿真结果表明,3种方法各有优势,均可适用不同的移动水声通信应用环境。相对而言,双HFM信号同步方法多普勒估计精度高、数据传输速率快、计算复杂度低、稳健性强,可以实现复杂信道移动水声通信的帧同步。 展开更多
关键词 移动水声通信 帧同步 多普勒效应 多普勒因子估计
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基于改进差分能量检测器的移动直扩水声通信研究 被引量：4
4
作者 杜鹏宇 郭龙祥 +1 位作者 殷敬伟 乔钢 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期144-153,共10页
针对时变大多普勒干扰提出了基于直扩信号结构的多普勒估计方法,通过相邻接收扩频符号的匹配相关运算及能量检测可实现对接收扩频信号中的多普勒实时估计。同时,该方法充分利用扩频处理增益,在低信噪比条件下仍然可以完成多普勒估计。... 针对时变大多普勒干扰提出了基于直扩信号结构的多普勒估计方法,通过相邻接收扩频符号的匹配相关运算及能量检测可实现对接收扩频信号中的多普勒实时估计。同时,该方法充分利用扩频处理增益,在低信噪比条件下仍然可以完成多普勒估计。在此基础上,提出改进差分能量检测器接收机算法,通过比较接收端相关器输出能量完成解码,可有效应对多普勒效应带来的快速载波相位跳变干扰以及时变的多途扩展干扰,从而保证了直扩水声通信系统在复杂干扰条件下稳定可靠工作。通过计算机仿真及实际海试实验,成功实现了-10 dB信噪比时大多普勒干扰条件下的直扩水声通信,验证了所提算法的有效性和稳健性。 展开更多
关键词 扩频通信 移动水声通信 改进差分能量检测器 多普勒估计
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一种适用于水声移动通信同步检测的组合滤波器 被引量：3
5
作者 王领 申晓红 +2 位作者 张之琛 花飞 王海燕 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期919-927,共9页
提出了尺度展缩组合滤波器作为移动通信接收机的滤波器,该组合滤波器由不同时间展缩及时移的信号之和组成,并依据匹配滤波理论推导了组合滤波器各组分的多普勒展缩尺度、时移、以及组合滤波器的阶数,提高了滤波器与不同运动速度的宽带... 提出了尺度展缩组合滤波器作为移动通信接收机的滤波器,该组合滤波器由不同时间展缩及时移的信号之和组成,并依据匹配滤波理论推导了组合滤波器各组分的多普勒展缩尺度、时移、以及组合滤波器的阶数,提高了滤波器与不同运动速度的宽带多普勒回波信号的匹配度。仿真结果表明文中所提出的组合滤波器可提高宽带多普勒回波时的检测概率及同步时间估计精度,且所提方法与匹配滤波器的运算相同,适合于实时、低功耗要求的移动移动水声通信的同步检测。 展开更多
关键词 移动水声通信 同步检测 时延估计
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二元正交chirp载波水声通信时变多普勒系数估计
6
作者 李增祥 刘磊 +1 位作者 赵云江 刘凇佐 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1107-1113,共7页
针对水下潜器间相对变速运动时进行声通信导致的宽带多普勒和码元间多普勒不一致的问题,本文提出一种基于二元chirp信号的移动稳健水声通信系统的多普勒估计和解调算法。基于分数阶傅里叶变换(FRFT)对同步信号处理得到初始多普勒系数后... 针对水下潜器间相对变速运动时进行声通信导致的宽带多普勒和码元间多普勒不一致的问题,本文提出一种基于二元chirp信号的移动稳健水声通信系统的多普勒估计和解调算法。基于分数阶傅里叶变换(FRFT)对同步信号处理得到初始多普勒系数后,利用相邻码元间的相关性,对相邻码元进行滑动匹配迭代处理,实现对每一个chirp载波的多普勒系数估计,同时在估计多普勒系数的过程中利用中间变量实现对信号的解调。海上通信距离5 km,运动速度为1.5 m/s时,可以达到误码率小于10-4的通信效果。仿真和海上试验结果都证实了该方法的有效性。 展开更多
关键词 线性调频信号 移动水声通信 分数阶傅立叶变换 多普勒系数估计 滑动匹配 信号处理 时变信号
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Pattern时延差编码水声通信抗多普勒的差分解码研究 被引量：6
7
作者 赵安邦 解立坤 +2 位作者 沈广楠 周彬 惠俊英 《声学技术》 CSCD 2009年第4期459-462,共4页
研究了Pattern时延差编码(Pattern Time Delay Shift Coding,PTDS)水声通信的差分解码技术。在移动水声通信中,多普勒频偏会对信号产生时间上的压缩或展宽。差分解码通过测量相邻Pattern的时间差进行时延估计完成译码,克服了多普勒频偏... 研究了Pattern时延差编码(Pattern Time Delay Shift Coding,PTDS)水声通信的差分解码技术。在移动水声通信中,多普勒频偏会对信号产生时间上的压缩或展宽。差分解码通过测量相邻Pattern的时间差进行时延估计完成译码,克服了多普勒频偏在时间上的累加效应,具有更强的抵抗多普勒能力,为移动水声通信技术的研究打下了基础。仿真实验证明所提出的解码方案简单易行、性能优良。 展开更多
关键词 Pattern时延差编码:多普勒频偏 差分解码 移动水声通信
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基于OFDM编码的水声通信差分解码技术 被引量：2
8
作者 赵安邦 周彬 +2 位作者 沈广楠 解立坤 惠俊英 《声学技术》 CSCD 2010年第2期144-147,共4页
正交频分复用(OFDM)具有良好的抗频率选择性衰落性能,抗多径和脉冲噪声能力强,同时具有在高效带宽利用率情况下的高速传输能力以及简单的实现方法。OFDM在应用中也存在一些问题,例如对频率偏移和相位噪声敏感等。研究了基于正交频分复... 正交频分复用(OFDM)具有良好的抗频率选择性衰落性能,抗多径和脉冲噪声能力强,同时具有在高效带宽利用率情况下的高速传输能力以及简单的实现方法。OFDM在应用中也存在一些问题,例如对频率偏移和相位噪声敏感等。研究了基于正交频分复用编码的水声通信差分解码技术。所提出的差分解码方案通过测量相邻OFDM信号的相位差进行解码,从而降低了信道时变特性对水声通信系统的影响,特别是相位误差的累积效应。湖上试验数据差分解码的结果显示了所提方案的有效性,极大地降低了通信系统的误码率。 展开更多
关键词 OFDM编码 多普勒频偏 多径干扰 差分解码 移动水声通信技术
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联合载频和符号同步多普勒补偿方法
9
作者 何成兵 黄建国 张群飞 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期6-10,共5页
多普勒不仅造成宽带水声通信信号的载波频率偏移,而且引起码元符号的展宽或压缩。针对这一问题,提出一种适用于M元宽带扩频移动水声通信的多普勒补偿方法──联合载频和符号同步方法。该方法首先利用估计的载频对接收信号进行解调、低... 多普勒不仅造成宽带水声通信信号的载波频率偏移,而且引起码元符号的展宽或压缩。针对这一问题,提出一种适用于M元宽带扩频移动水声通信的多普勒补偿方法──联合载频和符号同步方法。该方法首先利用估计的载频对接收信号进行解调、低通滤波;其次,进行相关检测、估计与译码;最后根据相关峰位置对后续码元进行同步修正。仿真表明:该方法能够有效抑制由码元展宽或压缩而引起的同步误差累积效应,可用于水下航行器30 kn以内高速运动时的移动水声通信。 展开更多
关键词 移动水声通信 扩频 多普勒补偿
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两级放大反馈自动增益控制电路设计 被引量：16
10
作者 吴剑明 张小康 +1 位作者 黄身钦 许肖梅 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第8期97-99,104,共4页
设计了一种适用于移动水声通信接收系统的两级放大反馈自动增益控制电路。该电路采用初级放大—滤波—次级放大的信号调理机制,反馈回路同时对两级放大电路进行增益控制,使输出信号稳定在期望值附近,能有效解决移动水声通信中由于收发... 设计了一种适用于移动水声通信接收系统的两级放大反馈自动增益控制电路。该电路采用初级放大—滤波—次级放大的信号调理机制,反馈回路同时对两级放大电路进行增益控制,使输出信号稳定在期望值附近,能有效解决移动水声通信中由于收发端相对距离变化、声传播衰减、信道频率选择性衰落、收发端电路频率响应不均匀等因素引起的接收信号时域和频域起伏变化大的问题。海上试验表明:该电路具有良好的幅度均衡性能,能显著提高水声通信质量。 展开更多
关键词 水声移动通信 自动增益控制 两级放大反馈
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