基于FH-MFSK的水聲通信研究.pdf

1、水聲通信是實(shí)現(xiàn)綜合水下信息感知和信息交互的主要手段，不僅具有較強(qiáng)的軍事利用價(jià)值，而且是民用領(lǐng)域中不可或缺的水下信息傳輸手段。水聲信道特別是淺海水聲信道成為迄今為止最困難的無(wú)線信道，如何克服多徑干擾、時(shí)延和多普勒擴(kuò)展、時(shí)變衰落，是水聲通信技術(shù)中需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。
　　近幾年，水聲通信技術(shù)得到了繁榮的發(fā)展，運(yùn)用在水聲通信的傳輸方式繁多，其中跳頻通信具有良好的抗干擾能力，抗衰落能力和易于與窄帶通信兼容的特點(diǎn)，所以特別適合強(qiáng)多徑、強(qiáng)干擾

2、、強(qiáng)衰落的淺海通信。本文利用傳統(tǒng)跳頻與MFSK結(jié)合的技術(shù)和差分跳頻方式進(jìn)行通信，分別在仿真環(huán)境和實(shí)驗(yàn)中，比較MFSK、SFH/MFSK、FFH/MFSK、DFH這四種調(diào)制方式的性能。
　　本文首先介紹了淺海水聲信道的相關(guān)知識(shí)，概述了MFSK的調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，并對(duì)利用FFT解調(diào)技術(shù)進(jìn)行了可行性的理論分析。對(duì)于常規(guī)跳頻通信，深入研究了跳頻序列的產(chǎn)生和同步方法。針對(duì)差分跳頻通信，重點(diǎn)研究了差分跳頻構(gòu)造函數(shù)和檢測(cè)技術(shù)，對(duì)差分通信的逐符號(hào)檢

3、測(cè)技術(shù)和頻率序列檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。
　　根據(jù)水聲通信的特點(diǎn)，本文提出了一種運(yùn)用于水聲差分通信的G函數(shù)，此函數(shù)具有良好的隨機(jī)性，且頻率間隔較大。解調(diào)時(shí)，分別利用采用漢明距離作為距離度量的硬判決算法和采用能量譜線值（歐氏距離）軟判決算法。
　　本文還建立經(jīng)典多徑水聲信道模型和湖上水聲信道模型，對(duì)四種調(diào)制方式進(jìn)行了仿真以及性能分析。最后介紹了FH/MFSK水聲通信系統(tǒng)在莫干山湖上的湖測(cè)實(shí)驗(yàn)的情況。實(shí)驗(yàn)中將四種調(diào)制方式分別進(jìn)行了距