应用于水声通信系统中的发射分集技术

空时分组码(STBC)是一种有效的抗衰落发射分集技术,以其较强的抗衰落性能和较低的译码复杂度而受到广泛的关注。文中将STBC引入水声通信中,将其与频移键控(FSK)调制相结合,形成STBC-FSK,可以基于简单的接收机结构,实现STBC的最大似然译码算法和FSK的非相干解调,获得完全发射分集。论文介绍了STBC-FSK的原理,给出其在多径信道和水声信道中的性能仿真。仿真结果表明,采用该系统,可以在不显著增加接收机复杂度的情况下,使水声通信系统的性能得到明显的改善。     

M元扩频OFDM水声通信新方法

扩频水声通信能够抗信道衰落、多径干扰,具有传输距离远、可靠性高、被截获性低的优点。然而,水声通信可用带宽很窄,导致其数据率低。文章在伪随机序列扩频水声通信和OFDM水声通信研究及湖上成功实验的基础上,提出了一种基于M元伪随机序列组和OFDM技术的新型扩频OFDM(MSS-OFDM)水声通信方法。该方法能使得扩频水声通信数据率提高2.(log2M).(log2Q)倍。从理论上分析了M元扩频OFDM在高斯白噪声信道(AWGN)下的误码率性能,并通过仿真验证了其较强的稳健性。利用湖试测量得到的多径信道参数模型,分析比较了OFDM、SS-OFDM以及MSS-OFDM的水声通信误码率性能,结果表明:M元扩频OFDM具有双重抗多径干扰的优点,即使在没有保护间隔的情况下,也能获得较好的通信效果;由于采用了伪随机序列组,该方法也可用于水声网络通信。     

基于MC-CDMA技术的水声通信调制解调系统

水声通信由于其信道延迟大、带宽窄、干扰多等特点而发展缓慢,为了实现高质量、长距离的水下无线通信,通过对CDMA(码分多址)、OFDM(正交频分复用)等多种通信技术的分析和对比,基于FPGA平台建立了一种比较先进的水声通信调制解调系统。该系统采用MC-CDMA技术,设计了一种基于Gold序列的信号扩频办法,采用FFT/IFFT模块实现OFDM调制解调,该系统通过了水槽实验环境的测试,运行稳定。     

瑞利衰落信道下FSK信号的调制分类

针对在瑞利慢衰落信道下的FSK信号的调制分类问题,提出一种新的基于统计假设检验理论的调制分类算法,分别在同步和非同步条件下,由被高斯白噪声污染的FSK信号复包络导出似然函数,由此得到最优分类器．理论分析和数值仿真实验结果表明,在同步、非同步以及存在频偏条件下,此分类器可有效地解决衰落信道下的FSK信号调制分类问题．     

在激光器噪声与光纤频率色散作用下应用各种调制方式的相干光纤通信系统误码率研究

一、引言本文研究相干光纤通信系统中ASK.PSK.FSK三种调制光信号通过单模光纤的传输特性,和激光器噪声对相干光通信系统性能的影响。通过建立相干光信号的数学模型,和建立存在频率色散的单模光纤作为通信信道的传输模型,本文在理论上给出了相干光信号从产生、传输到接收的完整数学描述,并结合各种具体的调制-解调方式推导出它们的误码率计算公式。研究结果表明,单模光纤频率色散对ASK.PSK.FSK三种光信号传输的影响是不     

水声多径信道中的空时分组扩频编码方案

基于空时编码的发射分集具有改善水声通信系统性能的潜力,文章提出了一种空时分组扩频编码(STBSC)方案,可以在有多径传播和路径时延的水声信道中获得发射分集.该方案将经空时分组编码后形成的多路信号用不同的正交码扩频,接收信号经相干解扩后进行独立的最大似然译码.文中给出了方案的理论模型,提出了2种构建判决变量的方法,并在有多径时延和传播时延的信道中进行了性能仿真.仿真结果表明,与单发射的直接序列扩频方案相比,采用两发射、单接收的STBSC方案可获得2 dB的分集增益,采用Rake接收还可增加2.5 dB的分集增益.     

运用STEL芯片的DS/SFH系统同步原理分析

针对DS／SFH混合扩频系统难以保证载波相位相干，提出了基于STEL-2000A扩频芯片的DS／SFH混合扩频系统同步方案，并对系统同步原理和BPSK调制的DS／SFH信号的处理过程进行了分析．     

电力线通信技术的研究

在介绍电力线信道特点的基础上,对现行载波通信的调制技术进行了总结.结合2FSK系统的基本原理,利用SystemView软件搭建了电力线2FSK非相干载波通信平台.仿真结果表明,在电力线信道中,利用该调制技术能够准确有效地传输信息.     

基于频谱扩展分层空时编码的水声通信方案

高频谱利用率的技术一直是应用于带限水声信道中通信系统研究的热点。文章提出了基于空时分层编码和频谱扩展的空域并行发射方案。空时分层发射信号用相同的扩频码进行频谱扩展,从不同的换能器发射。接收机利用不同路径的传播时延和Rake接收,只需要一个接收水听器就可以实现分层信号的检测和干扰抵消。多径水声信道中的仿真表明,在数据率相同的情况下,该方案相比单发射方案有更好的误码率性能,在低复杂度和高速传输性能方面具有较大优势。     

远程水声通信MC-MPSK及均衡方法

水声信道是一种多途、时变和频散的信道，声波在其中的传输行为十分复杂，加之水声传输的带宽有限及远距离传输时的载波频率较低，使得传输距离和数据率这一对矛盾尤为突出，如何在增大作用距离的同时提高传输数据率是水声通信的难点。在80km海上试验和分析研究MC、MPSK编码调制的基础上，提出了适合于远程高速水声通信的MC-MPSK的编码调制方法，以及基于MC-MPSK编码调制的梳状均衡方法，建立浅海远程水平通信的信道模型，对均衡器及系统的性能进行仿真，仿真结果表明该编码调制方法可实现低信噪比、多径水声信道的高数据率传输。     

加速度下的水声通信多普勒频移补偿方法

针对水声通信双方加速运动导致的一帧数据中每个码元的伸缩比变化,在模糊度函数的基础上提出一种多普勒频移补偿方法。通过对线性调频同步信号进行匹配滤波来估计多普勒频移的取值,根据每个码元的插值因子进行重采样后,采用带有数字锁相环路的判决反馈均衡器补偿残留频移。计算机仿真验证了该方法的有效性,将其与采用恒定插值因子的方法进行了性能对比。结果显示,该方法能够较好地补偿多普勒频移,提高接收性能。     

自适应多制式正交多载波高速水声通信技术研究

水下无人航行器(UUV)的水声通信涉及UUV与指挥舰船以及UUV之间的水声通信技术,通信系统的环境复杂、距离多变。若采用单一数据率传输模式,则通信系统受制于最大工作距离以及最恶劣信道而采用最保守的通信数据率,使得该类型的水声通信的数据率较低。提出了适合于UUV之间及其与指挥舰船之间远、中、近全程变数据率通信的自适应多制式正交多载波(MOM C)水声通信技术,该技术可使通信系统在不同距离、不同信道环境下的通信数据率逼近该信道的最高值。湖试结果为误码率<10-4时,5 km通信数据率为9090 b/s,25 km为2000 b/s。     

一种用于AUV导航控制软件开发与系统测试的半实物仿真系统

设计并完成了用于自主水下航行器(AUV)导航控制软件的开发与系统测试的半实物仿真系统。该半实物仿真系统由实时仿真计算机和真实的导航控制计算机构成,实时仿真计算机完成AUV空间运动的实时积分解算,并利用多功能数据采集卡和串行通讯端口模拟AUV导航控制系统中的传感器和操舵机构的工作,为导航控制计算机提供全真的软硬件工作环境,使开发人员在此基础上能够完成导航控制软件全部功能的开发,并进行全面、有效的系统级软件测试,具有非常高的工程实用价值。尤其在实航试验中,可以立即在现场对修改后的导航控制软件进行测试,极大地降低了由软件修改带来的试验风险。     

浅海信道水声数字通信系统的性能分析

介绍了一种适用于浅海信道水声数字通信系统的性能分析模型,它包括水声信道传播特性如传播损失,多途结构,信道传输函数等的 水声通信系统性能如通信距离预报,系统信噪比和误码率等的估计,同时还给出了不同条件下性能分析的结果。     

正交M-ary/DS扩频及其在水声远程通信中的应用

在水声通信中,扩频通信具有可靠性高、抗多径能力强等特点,适合于远程或低信噪比情况下的通信;但另一方面,由于其带宽利用率低加之水声信道带宽有限,通信系统的数据率将受到很大的限制。为了提高数据率,提出了一种正交M-ary/DS扩频方法,该方法将正交直接序列(DS)扩频与并行M-ary扩频结合在一起,能够显著提高水声通信系统的数据率与带宽利用率。经过湖上实验验证,该方法在25 km距离约0 dB的接收信噪比下,采用63、127长度G o ld序列并通过RAKE接收,分别实现了对480个符号的无误码传输,数据率为381.0 b its/s与220.5 b its/s,其带宽利用率与使用相同序列的直接序列扩频相比提高了约一个数量级。     

基于鲁棒跟踪控制的飞控系统自适应重构技术研究

应用多模型自适应控制技术可以有效地抑制作动器故障引起的参数大范围跳变。基于多模型自适应控制思想,提出了一种基于鲁棒跟踪控制的飞控系统作动器故障重构设计方法。首先建立作动器故障参数模型;然后根据故障的随机性,设计一系列并行的辨识模型,每个模型对应一种故障,同时对应于每个辨识模型建立一个控制器;最后根据飞行品质的要求,设计鲁棒跟踪控制器,由于控制器采用了积分项,可很好地抑制扰动。用该方法对某型飞机纵向控制系统进行仿真,结果表明在升降舵严重受损的情况下,飞机仍能保持良好的性能。     

直扩接收机射频前端的设计与仿真

直扩接收机射频前端的性能,将直接影响后续解扩解调的性能,因此在整个接收机系统设计中占有非常重要的位置.该文旨在研究直扩接收机射频前端设计,以达到高灵敏度和大无杂散动态范围.结合实际指标选用合适的芯片,并利用ADS软件进行谐波、链路仿真,达到系统技术指标要求.     

高空飞艇总体设计方法研究

高空飞艇与目前的低空飞艇相比构型有很大区别,其外形、结构、推进动力和能源系统等设计与分析和总体方案密切相关,导致在初步参数设计过程迭代次数过多,甚至在参数求解中需要使用复杂的优化技术。在研究高空飞艇总体设计方法时,引入了一种能量平衡方法用于解决高空飞艇的再生式能源系统的设计和分析问题,它可以减少这种迭代次数,使高空飞艇总体设计工作简化。应用此方法,确定一种高空飞艇方案的初步总体参数,并对飞艇抗风性能进行了初步分析,得出此高空飞艇一年内抗持续风速30 m/s的包线。     

应用等效电路模型的频率选择表面有效分析

给出了一种基于等效电路模型的频率选择表面(FSS)快速分析方法。对任意形状单元的FSS结构,采用并联组合形式的LC等效电路,并通过全波模式展开分析,采用线性最小平方拟合和线性代数方法求得到其等效电路参数。对三极形单元夹嵌FSS结构实例的分析表明,文中方法与全波分析结果的一致性非常好,并便于FSS结构的最优化设计,可扩展到多层FSS结构的分析。