基于Chirp-BOK扩频的水声通信系统

利用线性调频(Chirp)信号在水下通信中具有良好的抗噪声和抗多径特性,提出基于Chirp-BOK(binary orthogonal keying,二进制正交键控调制)扩频的水声通信系统。系统采用二进制正交键控调制以及匹配滤波接收器,利用正向调频信号和反向调频信号,结合BOK调制技术,实现适合水声环境的扩频通信系统。噪声信道和多径信道下的仿真实验结果表明,该系统具有良好的抗噪声和抗多径性能,适用于水声系统的扩频通信。     

基于软件无线电的直序扩频接收机的研究

基于软件无线电的思想,论述了直接序列扩频接收机的数学模型,进而建立了一个宽带中频采样直扩系统接收机的实现框图.并根据现有器件的技术水平,对其中的模拟预处理、宽带A/D变换、DDC和DSP的相关模块提出了可行性的设计方案.可见,将软件无线电技术应用到扩频技术具有重要的意义,它为实现多频多模CDMA接收机提供了理论基础.     

基于LDPC码的扩频水声通信系统的性能研究

水声通信系统的性能主要受到多径干扰和海洋噪声等因素的影响,LDPC码是一种性能优异的纠错码,将其与可以有效抑制多径干扰的扩频技术相结合便可以在很大程度上提高水声通信的质量.通过对水声信道的分析和建模,提出了一种LDPC+DSSS+BPSK的系统方案,经对比验证该方案可以抑制多径干扰,并提高系统的误码率性能.     

基于被动时间反转的差分循环移位扩频水声通信

针对在时变的水声信道中系统的精确同步十分困难,而传统循环移位扩频系统在没有精确同步的条件下,很难准确判决的问题,提出一种差分循环移位扩频水声通信方法.该方法采用差分方式调制,能够在系统粗同步的条件下准确解调信息;在接收端采用被动时间反转方法解调,抑制多径效应产生的影响,并降低系统的复杂度.湖上试验结果表明:所提方法在1.8km的通信距离下实现无误传输;对试验数据附加噪声和同步误差处理后,在信噪比为-8dB、同步误差为5/4移位单元情况下的误码率达到10-5.     

基于SystemView的直序扩频调制解调系统仿真研究

直接序列扩频技术适合于码分多址蜂窝通信系统,为了对直扩调制解调系统进行原理验证和性能分析,本文基于Systemview平台下,利用其图形模块构建DS-SS的QPSK调制解调系统对其进行仿真,并用分析窗和信号计算器进行了分析,结果显示,该系统具有良好的抗多径干扰能力.     

Q—SS直序扩频系统抑制堵塞干扰的分析

利用傅立叶变换方法分析了信号在卫星硬限辐转发器中的传输过程，并进一步证实Ｑ－ＳＳ直序扩频系统能有效地抑制因封塞产生的互调干扰，为该系统在电子对抗可靠地传输信息提供了理论依据。     

分组M元扩频Pattern时延差编码水声通信

针对水声通信中通信速率和频带利用率不高的问题,提出将M元扩频技术与Pattern时延差编码相结合,将多进制扩频码作为Pattern波形进行时延差信息调制,在接收端利用拷贝相关器解出信息,提高了系统的通信速率和抗干扰能力;在此基础上又提出了分组扩频的概念.对发送端扩频码进行有效分组,利用其良好的正交性,将各组挑选出的扩频码并行传输,进一步改善系统的通信速率和频带利用率.在信道水池内进行了通信实验,在2.5 kHz带宽内,M元扩频PDS系统通信速率为91 bit/s,分组M元扩频PDS系统可达302bit/s,误码率为1×10-4,实验结果验证了该系统的可行性和鲁棒性.     

直扩技术在水声通信中的可行性研究

针对水声信道多途效应和强噪声环境的特性,利用扩频系统本身良好的抗多径和抗干扰能力,本文通过MATLAB平台编写水声直接序列扩频通信系统并进行相关仿真,获得其在多径干扰和低信噪比这两个因素影响下的传输误码率,从而分析直扩技术具有抗多径和抗干扰能力。最后通过水声通信设备出海实验,采集数据图像,分析直扩技术在水声通信中的可行性。     

基于Systemview的无线局域网直序扩频系统的研究与设计

目前扩频通信得到日益广泛的应用,对它进行系统建模与仿真非常有益.论述了在无线局域网(WLAN)环境中,基于IEEE802.11参考标准,采用科斯塔斯环路实现直接序列扩频通信系统的伪码同步与载波同步的方法,给出了Systemview平台下的仿真结果,详细展示了直序扩频系统工作的全过程,为设计和分析直序扩频通信系统提供了方便.     

直序扩频系统的PN码同步方法研究

针对直序扩频（DSSS）系统中,需精确伪码（PN码）同步这一难题,给出了一个解决方案,并对其进行了仿真及结果分析,证明该方案很好地解决了扩频通信中的精确伪码同步问题。     

一种基于直序扩频和跳频技术的数字水印方案

打破了传统的基于直序扩频数字水印算法的局限,创新性的提出了一种结合直序扩频（DS）和跳频（FH）技术的数字水印方案．考虑到系统的频带限制,实际操作中采用软扩频方法来代替直序扩频,跳频的频率范围在图像子块离散余弦变换的中频系数中选择．通过计算相邻系数平均值来自适应调整待量化DCT系数的量化间隔,大大提升了水印系统的逼真度．根据单极性量化方法实现盲检测．整个算法使用双重密钥,使得水印系统针对JPEG压缩攻击具有较强的保密性和抗干扰性．经实验表明：水印是不可察觉的,由于水印嵌入到载体图像的DCT域,所以本算法对抵抗JPEG压缩具有很好的鲁棒性．     

直扩通信系统抗其他扩频信号干扰的性能分析

取消待接收的直接序列扩频信号与其他直接序列扩频干扰信号码元宽度相等的限制来讨论直接序列扩频通信系统抗其他扩频信号干扰的性能。分析了其他扩频干扰信号通过扩频接收机相关器的谱密度,计算了系统的处理增益。这为正确估计其他它扩频信号干扰的大小和准确计算 CDMA 系统的容量提供了依据。     

直扩通信系统抗其它扩频信号干扰的性能分析

取消待接收的直接序列扩频信号与其它直接序列扩频干扰信号码元宽度相等的限制来讨论直接序列扩频通信系统抗其它扩频信号干扰的性能.分析了其它扩频干扰信号通过扩频接收机相关器的谱密度,计算了系统的处理增益.这为正确估计其它扩频信号干扰的大小和准确计算CDMA系统的容量提供了依据.     

一种对直序扩频信号参数估计的自适应算法

目的 提出一种伪随机噪声（ＰＲＮ）码调制的准正弦信号参数估计的自适应搜索方法。方法 采用矩和自适应变化率调节的步长对信号的多普勒频移和时延进行搜索。结果 缩短了搜索时间,而且对噪声也表现出一定程度的不敏感性。结论 所提出的算法改善了参数估计性能。     

混合采用被动时反及RAKE接收的扩频水声通信方案

在多径水声信道条件下,时间反转和RAKE接收机技术是直接序列扩频通信系统利用多径能量提高通信性能的2种常用方法,但在实际环境中信道多径结构、信噪比等因素影响着时间反转技术和RAKE接收机技术的性能.针对这个问题,分析了时间反转技术和RAKE接收机抑制多径干扰的不同机制,并提出一种通过混合使用被动时反与RAKE接收来结合两者优点的扩频水声通信新方案.该方案在不同信道结构及信噪比条件下可优化选择合适的多径抑制手段从而提高系统稳健性.湖试实验表明:在高信噪比下,时间反转可利用高质量的探针信息对多径进行聚焦,在低信噪比下则通过RAKE接收机重组多径能量,从而更好地抑制多径,克服码间干扰,提高通信系统的稳健性.     

扩频系统抗干扰性能分析

从扩频通信的基本模型出发,计算了该系统对“白噪声干扰”“单频正弦”和“其它扩频信号干扰”的处理增益,分析了各种形式的干扰对于扩频通信接收机模型这一系统的影响,证明了系统的处理增益都与频谱扩展的倍数成正比,说明了对信号频谱扩展得越宽,处理增益越大,抗干扰能力越强。一些书中已经给出了处理增益的分析,但理论推导过于繁琐,还有个别错误之处,本文给出了简洁明了的证明,修正了某些错误。我们希望本文的证明有助于推动扩频通信在煤矿系统中的应用研究。     

基于MDAPSK的OFDM水声通信研究

将高阶差分幅度相移键控调制(MDAPSK)技术与正交频分复用(OFDM)技术相结合,提出了一种应用于水声信道的高阶调制传输体制,以实现水下无线通信高速率数据的有效可靠传输.在分析MDAPSK调制原理的基础上,研究其在OFDM水声通信系统中的应用,仿真和水池试验比对分析了MDAPSK与幅度相移键控调制(APSK)、正交振幅调制(QAM)、差分相移键控调制(DPSK)等不同调制方式的性能,试验结果表明:在未使用纠错编码情况下,采用16DAPSK调制的OFDM水声通信系统有最低的误比特率,无须插入导频进行信道估计,因此具有最高的有效传输速率.验证了MDAPSK调制方式在高阶调制通信系统中综合性能更为优越.     

基于SARSA算法的水声通信自适应调制

水声信道复杂多变,自适应调制系统中反馈信息存在较大的时延,实际信道状态与接收到的反馈信息无法匹配,带来反馈信道状态信息过时问题,发送端不能准确做出自适应决策进而导致传输误码高及吞吐量低等问题。针对该问题,利用强化学习中的SARSA算法学习信道的变化并进行行为策略的选择,根据信道的变化,择优选出最佳的调制方式,以改善系统的传输误码和通信吞吐量。对比固定调制方式和直接反馈情况下的系统的误码率和吞吐量,结果表明,经强化学习后的系统误码率和吞吐量均优于其他两种方式,可见,强化学习算法在时变水声信道自适应调制中改善传输误码和吞吐量的问题上是有效可行的。     

基于时频分析和神经网络的水声通信信号识别技术

 水声通信信号识别具有重要的现实意义。传统的识别器是每种调制模式分别设计的检测器,因而运算量随调制模式数量的增加而增加。随着通信技术手段日益更新,调制模式不断翻新,传统识别器已经不能满足快速检测和识别信号的要求,设计统一的特征提取方法以减少检测器的数量非常迫切。从侦收信号的时频分布中提取特征向量,利用人工神经网络对特征向量进行分类,基于此提出了一种新的识别方法。对本文提出的识别器,在使用前增加新的调制模式的样本并重新训练神经网络,使用过程中能实现更多调制模式的识别而不增加运算量。对特征向量的提取方法进行了详细描述,并通过计算机仿真实验,得出了低信噪比时的正确识别概率。