時間反轉(zhuǎn)鏡技術(shù)在擴頻水聲通信中的應(yīng)用研究.pdf

1、水聲信道的復(fù)雜性嚴重影響著水聲通信系統(tǒng)的質(zhì)量，其嚴重的多途干擾使得高質(zhì)量水聲通信變得十分困難。時間反轉(zhuǎn)鏡技術(shù)可以利用水聲信道的物理特性對水聲信道實現(xiàn)時間和空間上的聚焦，將時間反轉(zhuǎn)鏡技術(shù)應(yīng)用在擴頻水聲通信系統(tǒng)中必將有效地提高系統(tǒng)性能，實現(xiàn)高質(zhì)量通信。
　　本文主要研究時間反轉(zhuǎn)鏡技術(shù)在擴頻水聲通信中的應(yīng)用。論文首先對時間反轉(zhuǎn)鏡技術(shù)原理進行了理論分析并研究單矢量時間反轉(zhuǎn)鏡技術(shù)，以滿足水聲通信中追求節(jié)點結(jié)構(gòu)簡單功耗低的要求。隨后研究了判決

2、反饋均衡器，并將其與時間反轉(zhuǎn)鏡相結(jié)合，提出了時反鏡判決反饋均衡算法，該算法可穩(wěn)定高效的實現(xiàn)信道均衡。
　　擴頻通信技術(shù)具有很好的抗干擾、抗多徑的能力，能夠在較低信噪比條件下工作，且具有很好的組網(wǎng)能力。本文以直擴系統(tǒng)為基礎(chǔ)提出差分擴頻水聲通信、循環(huán)移位擴頻水聲通信以及組合擴頻水聲通信，并將單矢量時間反轉(zhuǎn)鏡應(yīng)用到上述點對點擴頻通信系統(tǒng)中，保證各個擴頻系統(tǒng)能夠高效可靠的解碼。
　　水聲信道的系統(tǒng)沖激響應(yīng)函數(shù)對空間變化十分敏感，這使

3、得不同空間位置上的水聲信道的沖激響應(yīng)函數(shù)具有弱相關(guān)性。單矢量時間反轉(zhuǎn)鏡技術(shù)利用水聲信道的這一物理特性可應(yīng)用在多用戶水聲通信中，聚焦期望用戶，屏蔽非期望用戶實現(xiàn)空分多址。另外，本文研究單矢量有源平均聲強器算法，可以對頻帶多用戶的方位信息分別估計，并以此對矢量水聽器進行電子旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)定向通信。將單矢量有源平均聲強器和時間反轉(zhuǎn)鏡相結(jié)合，提出具有水聲特色的空分多址技術(shù)，并與碼分多址系統(tǒng)相結(jié)合實現(xiàn)高質(zhì)量多用戶水聲通信。
　　本文對所研究的算法