PDS體制在水下聲通信實驗系統(tǒng)中的設計與實現(xiàn).pdf

1、水下聲（UWA）信道的特點主要表現(xiàn)在極為有限的通信帶寬，多途效應，非平穩(wěn)的海洋環(huán)境噪聲和本地噪聲，時變、空變、隨機性以及多普勒效應五個方面，它們對水聲通信性能有著一定的影響。由于水聲信道與無線電信道有著許多相似之處，很多無線通信技術(shù)都值得水聲通信借鑒。在本課題中采用了PDS（Pattern-時延差編碼）體制來實現(xiàn)水聲通信。PDS體制是在發(fā)射端利用線性調(diào)頻信號（LFM）矩形脈沖的時延值進行信息編碼，在接收端采用時延估計技術(shù)進行時延解碼，不

2、同的時延值代表不同的信息。PDS利用了信號碼元波形結(jié)構(gòu)進行多維信道編碼，并利用線性調(diào)頻信號（LFM）良好的線性壓縮特性，具有較強的抗多途時延擴展的能力，有效地克服了碼間干擾和碼內(nèi)干擾。它可實現(xiàn)低信噪比條件下的信號檢測。多比特編碼可以使通信速率成倍的提高。而且較好地解決了同步問題。在本課題中，首先對信號模式進行設計，選擇恰當?shù)腜attern個數(shù)以及合適Pattern信號來提高抗多途干擾的能力和通信速率。然后在軟件無線電的框架下，對整個接收

3、系統(tǒng)進行設計。在這個過程之中，進行減采樣處理可以提高系統(tǒng)的運算速度而且不會影響算法的性能；為了適應外界環(huán)境的變化采用自適應的同步檢測方式得到同步峰值的位置，同時結(jié)合對幀內(nèi)模式信號的二次定位，準確的得出每一幀的位置；解碼時通過正交雙通道處理以及復相關運算以消除相位抖動；在經(jīng)典的時延估計理論上運用了一種快速的時延估計算法，只計算少量的相關值就可以進行解碼，從而提高了運算速度。最后實現(xiàn)了接受系統(tǒng)的實時處理。研究表明，PDS這一新型編碼體制具有