水聲電子郵件傳輸研究.pdf

1、聲波是目前海中實現(xiàn)中、遠距離無線通信唯一有效的信息載體，因此水聲通信對于國防安全和海洋資源開發(fā)都有著極其深遠的意義。但是由于水聲信道是一個十分復雜的時一空一頻變參隨機多徑傳輸?shù)男诺?，再加上它的噪聲高、帶寬窄、載波頻率低、傳輸時延大等特點，這諸多不利因素給可靠有效的水聲通信帶來很大的困難，其中多途徑效應(yīng)是最主要的困擾因素，它會導致信號幅度衰落和碼間干擾。 本論文是在廈門大學水聲通信課題組水聲圖象傳輸和水聲數(shù)字語音通信研究的基礎(chǔ)上，

2、研究水聲電子郵件傳輸技術(shù)，采用數(shù)字通信方式實現(xiàn)水下信息的傳輸，實現(xiàn)無線中繼接入，進而達到與移動通信網(wǎng)和Internet網(wǎng)的互聯(lián)的目的，研制成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的水聲電子郵件收發(fā)系統(tǒng)，為將來海洋水下組網(wǎng)打下良好的基礎(chǔ)。 本文建立了水聲信道的確定性模型，對淺海聲信道進行了建模與通信仿真。由多途徑效應(yīng)產(chǎn)生的機理可知，通信距離的拓展將使多途徑效應(yīng)的影響更加嚴重，所以必須研究水聲通信中抗強多途徑干擾的各種可能措施。由于擴頻技術(shù)在抗碼間干擾方

3、面具有優(yōu)良的特性，因此在分析了各種擴頻技術(shù)在本研究應(yīng)用的可行性之后，確定了跳頻技術(shù)作為具體實現(xiàn)方案；分集技術(shù)是抗自多途引起的信號衰落的有效手段，時頻分集既可以提供頻率分集，又不存在功率分散的問題，非常適用于水聲通信；在惡劣的水聲信道的條件下進行數(shù)據(jù)通信，快速、準確、有效的檢測到同步信號成為水聲跳頻通信系統(tǒng)的關(guān)鍵，根據(jù)水聲信道自身的特點提出一種結(jié)合同步頭法和匹配濾波器法的同步方案。聲波在海水中傳播時由于海水的吸收以及傳輸?shù)膿p耗，會使其發(fā)射

4、信號在接收端嚴重衰落，在分析了幾種常用的信號檢測方法及它們之間的關(guān)系后，提出一種適合水聲通信的相關(guān)匹配檢測弱信號的方法。同時研究一種比較適合于窄帶信號的譜分析方法一一線性調(diào)頻Z變換(Chirp z transform，簡稱CZT)，創(chuàng)新性地采用。DSP實現(xiàn)了CZT、頻譜細化算法實現(xiàn)跳頻數(shù)據(jù)解調(diào)：分析了電子郵件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和收發(fā)協(xié)議，利用MSComm控件通過PC機的串口來收發(fā)單片機存儲的數(shù)據(jù)，完成與水聲通信系統(tǒng)的接口。 在上述理論及