浅海水声信道中Turbo码性能研究

针对复杂多变、强多途和大起伏的浅海水声信道,本文建立了包括时变衰落、多途和加性干扰在内的信道仿真模型及Turbo码编/译码结构.通过计算机仿真,研究了浅海水声信道中的Turbo码性能及Turbo码性能随多途效应、衰落率和信道交织器等的变化.结果表明:在水声通信可接受的信噪比范围内(10～20 dB),Turbo码具有良好的性能(误比特率小于10-4);浅海水声信道中,Turbo码性能随多途路径数的增加而下降;Turbo码性能随衰落率的减小而略有下降;浅海水声信道中,信道交织器可改善Turbo码性能,并弥补由于衰落率不同而造成的性能差异.     

水下声信道波通信自适应传输技术

主要研究了水下声信道(UACh)可靠通信的数据传输技术.如果水声信道的参数是可估计的并且该估计值能即时反馈回发射机,则接收机就能够根据信道的变化调整传输方式.研究假定一个在慢变的UACh上的固定声源和接收装置,在此UACh上先传输大量的瞬时信噪比恒定信号,然后按瑞利衰落分布改变信噪比值.由信道容量的理论推导表明,可以通过优化数据传输速率来实现发射功率随信噪比改变,但受平均功率条件限制.仿真研究也表明,利用自适应技术,能够较好地适应UACh通信的信道变化,此外,低频情况下坡地坡度的改变对信道容量的影响是不容忽视的.     

浅海水声信道下抗多径OCDM通信研究

基于正交chirp复用技术,提出一种新的抗多径浅海水声通信方法(DP-Rake OCDM)。采用经调制的chirp信号,利用多径分集来提高鲁棒性,同时在接收端解调中加入基于数据分拣的Rake接收机,用多个时间窗分析数据帧来消除多径引起的载波间干扰,从而在短保护间隔时提高通信性能。与OCDM、OFDM、DP-Rake OFDM方案通过系统仿真进行性能比较,结果表明,在强多径条件下（时延扩展大于保护间隔）,DP-Rake抗多径OCDM的BER floor可达到10-6,DP-Rake OFDM的BER floor为10-5,而OCDM和OFDM都只有10-3,仿真结果验证了该方案的可行性和抗多径性能的优越性。     

直接数字频率合成技术在跳频通信中的应用

介绍了跳频通信（FH）和直接数字频率合成器（DDS），分析了将直接数字频率合成器应用于跳频系统的方法和问题。     

正交频分复用码分多址系统盲自适应频率同步算法

针对正交频分复用码分多址系统对载频偏移非常敏感的问题，在分析基于循环前缀的最大似然联合时间频率同步和基于虚拟子载波盲载频偏移估计的基础上，提出了一种用曲线拟合实现类MUSIC 快速算法。考虑信号功率曲线随载频偏移的sinc函数形式，在曲线峰值点附近选取测试点，进行近似曲线拟合，通过对曲线参数估计，得到信号功率随载频偏移的解析表达式，闭式解得到载频偏移，解决了类MUSIC估计器多项式根搜索运算量大、收敛速度慢的问题。仿真结果表明，在估计精度和载频偏移初值均相同的条件下，快速算法的运算量是类MRSIC算法的1/8.5，而系统频谱利用率则提高25%。     

短距离声通信研究及实现

随着电子技术的发展,对短距无线通信技术的需求及应用越来越广泛,通信频率共存导致的通信干扰会越来越严重。强电磁环境中短距无线通信也会受到严重干扰甚至无法进行。该论文提出并验证了一种可应用于这些环境中的短距离声通信方式。在这种短距离声通信中,信号被调制到声波上,通过声波在空气中的传播来实现数据通信,因此不占用无线信道带宽、不受电磁干扰影响。     

两种OFDM多普勒估计算法在水声信道中的比较

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.     

基于判决反馈均衡的水声信道估计与通信算法

在分析基于最小均方信道估计算法的基础上,对计算量较小的匹配追踪算法进行改进,引入路径门限调整机制以克服虚假路径造成的不良影响,利用重要路径权系数的2次迭代修正方法,进一步提高了水声稀疏信道的估计精度;借助于信道估计值进行均衡系数的解算,利用判决反馈均衡器(DFE)的输出信号对信道估计质量进行实时评估,提出了一种基于DFE的信道长度自适应选择的信道估计算法,同时,通过仿真和实地实验验证了其有效性.结果表明,所提出的算法能够在未知水声环境下实现对信道估计算法的自适应调整以及对预估信道长度的合理选择,以较高的计算效率而实现对水声信道的精确估计,满足未知水声信道环境下的精确信道估计及通信应用需要.     

阵列声表面波传感器中频率信号的多道自动采集

介绍一种多路频率信号自动采集电路，由具有多路模拟开关的信号调理电路和频率采集接口板构成．频率采集接口板由商品化的可编程定时／计数和数字量输入输出板改造而成．具有价格低廉，使用方便等优点，可满足实验要求．     

声表面波式小波变换阵列器件频带连续性的研究

针对声表面波式小波变换阵列器件频带不连续或重叠的问题 ,在尺度二进离散基础上 ,对基波中心频率和基波频宽半径在不同关系下对频带覆盖因子的影响进行了研究 ,提出基波中心频率等于 3倍基波频宽半径 ,声表面波式小波变换阵列器件实现频带连续且频带覆盖因子等于 10 0 %的设计方案 .根据这种方案设计的声表面波式小波变换阵列器件 ,不仅在 - 3dB处实现了频带的完全连续 ,解决了选择基波中心频率大于或小于 3倍基波频宽半径时频带不连续而造成分析信号漏检和必须使用大量器件来实现不必要重叠频带的问题 ,而且使阵列器件的变换尺度、中心频率、带宽半径三者之间实现了一一对应