激光水下通讯误码率的影响

蓝绿激光水下通信技术是水下激光引信探测技术的研究基础。对蓝绿激光加载数字脉冲信号后在水下的通讯效果进行了研究,分析了引起蓝绿激光水下传输衰减的因素,设计了蓝绿激光水下信号传输实验系统,测试了光发射接收组件在不同水质和不同距离下的通信误码率。实验结果显示信号传输误码率在纯水和空气中的变化并不明显,但水中杂质浓度的增加使得信号传输误码率发生急剧变化。实验证明:悬浮粒子散射是引起激光水下通讯误码的主要原因;通过使用连续型蓝绿激光通信,可以提高通信速率和灵敏度,降低误码率。     

一种采用高重复频率激光进行水声通信的方法

为研究空中平台与水下目标之间的激光声通信技术,提出了一种热膨胀机制下采用高重复频率激光进行水声通信的方法(重复频率法)。理论推导了高重复频率激光产生窄带声信号的过程,并通过实验测量进行了验证。利用高重复频率激光产生了频移键控(n-FSK)和多频移键控(n-MFSK)两种频移键控信号,结合现有激光器的技术指标,针对不同调制信号的水下通信距离、占用带宽、传输速率进行了分析计算,并与现有的方法(长脉冲法)进行了比较。结果表明,n-MFSK调制的传输速率比n-FSK调制的更快,频带利用率更高,但水下通信距离不及n-FSK调制;同为n-FSK调制,重复频率法的水下通信距离为1000m,比长脉冲法高40%,通信性能优于长脉冲法。     

激光水下通信TURBO码应用研究

由于水下通信信道对光信号的衰减极大,实际通信系统的编码应具有极强纠随机差错和纠突发差错的能力.针对激光水下通信信道的特殊性,对信道模型进行分析,结合当前优异的编码技术--turbo码对信道进行编码,并通过与未编码系统的性能进行比较,从而得出了turbo码实现低误码率的水下信息传输的优越性.     

分集接收技术在水下通信中的研究

从现行的水下通信技术入手，运用蓝绿激光脉冲作为通信信号的载体，针对复杂的水下信道对通信信号产生的吸收、散射以及噪声干扰，研究了一种基于水下通信的分集接收技术——时频调制技术。     

空中对水下平台激光声通信技术的探讨

空中与水下目标间的通信是世界各国正在研究的一个重要但又未完全解决的问题,探讨了一种将激光通信信道、水声信道相结合的空中至水下平台的激光声通信模式,并研究了激光声通信特点及激光声信号的激发机理,建立了激光声通信实验测量系统,实验研究了激光声信号的强度、波形、频谱等特性.结论:激光一声通信模式可将空中光信道、水中声信道结合起来,具有强大的技术优势;调节激光参数可对通信的激光声信号进行控制.研究结果有助于激光声在海洋中的通信应用.     

激光对潜通信

潜艇是海战中一个十分重要的作战平台,它在战争中起着不可替代的作用。然而一旦潜入水下,它与水面及司令部的通信由于海水对电磁波衰减大而变得异常困难。如何解决对水下潜艇通信成为世界各国军事科学家共同关心的课题之一。本文利用激光大气通信和光纤通信原理,大胆提出一种对潜通信方案并进行可行性分析。     

基频可调激光声水下通信信号传输研究

针对开放式海洋环境通信特点,分析海气信道下行传输激光致声机理,提出基频可调激光跳频水下声通信方法,探讨激光跳频信号帧结构与信号传输特征.通过前导码间隔识别激光重频变化规律,研究水下传输的噪声信号与致声信号的频谱特性及分离方法,构建实验测量系统.实验结果表明,选择合适的下行光路光学结构可获得不同的致声能量效率.采用基频可调的ASK编码激光跳频通信能保证通信信息传输的安全性.在空海开放信道及弱信号环境下可满足数字信息的有效传送,为海洋通信提供新的技术途径.     

海气信道下激光致声下行水声通信系统探讨

构建1.064μm脉冲激光致声水声通信系统,依据激光致声机理,研究激光脉冲能量与声能量关系,分析水下致声信号特征和传输特性,针对水下噪声信号与致声信号的频谱特性,采用滤波方法从频域进行了有效分离。通过理论分析和实验验证,结果表明声波转换能量与激光脉冲能量成正比,选择不同的光学结构可获得不同的致声能量,采用基频可调的ASK编码方式可实现数字信息的有效传送,为海洋通信提供新的技术途径。     

水下激光通信中分集多路信号的自适应增强

在水下广播式激光通信中,采用分集接收的自适应阵列信号增强处理,提出了一种实现模型,分析了它的性能,给出了实验结果。     

时频调制技术在水下激光通信中的应用

从分析海水性质对水下激光通信质量产生的影响出发,介绍了一种将时频调制技术应用于水下激光通信的方法,并对该方法的误码率性能通过计算机模拟与理论值进行比较分析.最后,讨论了分集重数与通信质量的影响和建议的适用范围,为水下激光通信抗衰落、高通信质量系统的设计提供参考.     

水下激光通信中光子晶体窄带滤光器的应用

激光在海水中传输衰减很大,为了能在水下进行通信,可以采用水下滤光的方法,过滤出有用信号光,抑制掉大量背景光和干扰光,提高系统信噪比.为此,分析光子晶体的特性,设计一个一维光子晶体窄带滤光器,并研究了影响一维光子晶体滤光器滤波特性的多种因素.     

基于大气激光通信仿真系统的纠错码性能比较

针对大气激光信道对光信号衰减极大的特性,提出了一种用Simulink构建的Turbo码系统仿真模型,分别与未采用信道编码和采用卷积编码方案的仿真系统进行了误码率(BER)性能对比,结果显示出了Turbo码在实现低误码率的大气激光信息传输中的优越性,为Turbo码在大气激光通信系统中的应用提供了理论基础.     

基于注水算法的地下磁感应网络信道容量优化

无线磁感应通信通过准静态磁场耦合方式进行信号传输,因可以克服传统电磁波信号在地下信号衰减大、信道不稳定等缺陷,故其在水下或者地下的传感器网络都具有强大的应用前景。本文进行通信模型的基本建模,建立合适的信号路径损耗模型进行分析,通过信道噪声的模型化以及计算,提出特定情况下的磁感应通信系统模型,另通过对传统注水算法与平均分配算法进行比较,综合考虑系统工作频率、线圈间距和中继数量对信道容量的影响,进行信道容量的优化,仿真结果表明在此信道模型中注水算法能很好地提高系统性能。     

深空、自由空间、非可视散射和水下激光光子通信

激光光子通信是国际通信前沿研究领域的一个重要的研究方向。近年来激光光子通信技术被广泛地应用于深空通信,卫星与卫星激光通信,自由空间通信,非可视散射通信和水下通信等领域内。首先,由于自由空间激光光子通信系统的高下传速率优势,使其成为未来深空通信重要的研究方向。其次,基于自由空间和非可视散射光子通信方式的分布式传感网络逐渐从实研室走向实际应用。在农业土壤质量检测、地震灾害事件、结构件压力、医疗参数数据、污染物输运和军事应用领域具有广泛的应用价值。另外,水下光子通信技术能够满足与水下观测和海底检测以及钻井平台相关的研究和检测所需要的高速率通信需求。总之,由于激光和光子探测技术的独特优势,光子通信技术研究兴趣日益强劲,将在深空、自由空间和水下通信中被广泛的应用和深入研究。     

水声通信系统中信号同步的一种实现方法

水声通信技术是解决水下信息传送和处理的关键技术,它广泛应用于水下自治机器人(AUV)、水下通讯网络、遥控和目标检测等领域.由于水下恶劣传输条件的影响,水声通信系统中同步信号的处理是系统的一个关键问题.本文介绍了一种简单的水声通信方案的设计,重点分析了采用同步脉冲信号通信体制的位同步、帧同步实现方法.     

水下通信网络中纠结入侵信号的检测仿真

提出一种基于多属性集成模型的水下通信网络中纠结入侵信号检测方法.根据最小二乘法相关理论,对水下通信网络中的纠结信号特征进行提取,运用约束条件,根据噪声与入侵信号特征比率不同这一特点进行特征分割,实现水下通信网络中纠结信号的入侵检测.实验结果表明,该方法可以有效地对水下通信网络中纠结入侵信号检测,有效提高水下网络中入侵检测的准确性.     

一种基于激光通信浮标的潜艇水下双工通信方式

对现有潜艇水下通信技术进行比较分析,提出一种采用无线脉冲激光作为通信载波的系留浮标潜艇水下双工通信方式,并简要描述了该通信方式的应用体制及其可行性。     

基于接地天线的超低频信号全向辐射方法

为了解决超低频无线电信号辐射效率极低的难题,采用接地天线辐射超低频信号。由于接地天线辐射具有方向特性,使用一副接地天线对在不同海域里的水下机动平台进行水下通信时,通信可靠性不能得到保证。因此,提出了接地天线全向辐射超低频信号的方法。该方法首先构建两副相互垂直的接地天线以组成天线阵,然后通过精确地控制组成天线阵的两副接地天线输入电流的相位差,使天线阵在水平各方向上辐射的合成电场均匀一致,从而实现了超低频信号全向辐射。该方法能显著提高超低频通信的可靠性,最适合超低频对水下通信和对水下机动平台通信。在目前众多的超低频发射天线设计方案中,采用该方法构建的天线阵尺寸最小,效率最高,且简单、易于实现全向辐射,这对于推广超低频无线电信号在其他领域的应用是具有重要意义。．     

大气中激光通信技术

文中介绍了光通信的历史、发展和分类,阐述了大气中激光通信的工作原理、重要器件和关键技术,以及大气中激光通信存在的问题。分析了大气通信中能量衰减的原因,提出了减小衰减的方法。研究了目前国内大气激光通信的应用现状,构思了实现大气激光准全天候通信和移动通信的蓝图,展望了未来大气激光通信的前景。     

液体中激光等离子体声波声谱特性研究

对高功率激光与液体物质作用时产生的等离子体声波声谱特性进行了实验研究.采用压电陶瓷(PZT)水听器测量了不同情况下的激光等离子体声波,对采集的信号经过傅立叶变换(FFT)后得到相应的声谱进行频谱分析.结果表明:激光等离子体声波的频谱分布、峰值频率与激光能量、激光在水下的衰减特性和水下环境无关.