冰下单载波水声通信试验研究

北极地区战略地位的提高促进了极区各种应用的快速发展，冰下水声通信成为其中一个热点问题。为了研究冰下单载波水声通信性能，在黄海冰区开展冰下试验。重点分析了内嵌锁相环的多通道判决反馈均衡(Multi-channelDecision Feedback Equalization, M-DFE)技术在冰下水声通信中抗多途时延的能力，研究比较了改进比例归一化最小均方(Improved Proportional normalized Least Mean Square, IPNLMS)算法和递归最小二乘(Recursive Least Squares,RLS)算法的均衡性能。试验结果表明IPNLMS和RLS都能克服信道多途效应带来的影响。在牺牲计算复杂度的前提下，RLS具有更好的均衡效果，M-DFE在冰下环境中能够有效消除码间干扰。     

针对MEMS水声传感器封装的声振耦合仿真技术研究

提出了一种针对MEMS矢量水声传感器封装结构的声振耦合仿真技术，以揭示传感器封装对带宽、灵敏度等关键性能的影响和规律以及传感器在水下的声场分布情况， 建立传感器封装水下仿真模型，分析封装结构对传感器带宽及灵敏度的影响，并研究封装内外的声场空间分布规律，得到声源信号透过封装后的衰减损失约为0.5ｄＢ，比较封装材料对传感器性能的影响，得出传感器的带宽和灵敏度为一对固有矛盾的结论，为优化传感器封装设计提供理论指导。     

水声协作通信中的多分支变抽头长度多用户检测器

针对水声协作通信中水声信道特点带给链路可靠性的影响,提出一种多分支变抽头长度多用户检测(Multi-Branch Variable Tap-length Multi-User Detection,MBVT-MUD)方法,中继节点工作于放大转发模式(Amplify-and-Forward,AF)。该方法联合实现了自适应合并和抽头长度的自适应调整。仿真结果表明,MBVT-MUD能够根据各个分支的信道环境自适应调整抽头长度到最优,且相对于现有的方法,能获得更好的误码率(Bit Error Rate,BER)性能。     

应用于低频水声信号探测的小型潜标系统设计

针对水声信号探测和MEMS矢量水听器工程应用的需求，设计了一种应用于低频水声信号探测的小型潜标系统，该系统具有体积小、成本低、布放回收简便等优点，系统以FPGA为控制核心，控制三维姿态传感器采集MEMS矢量水听器姿态信息，同时将采集到的水听器信号一起传输至上位机分析和显示，实现水声信号的探测。实验结果表明:该系统数据传输速 率为2Ｍｂｙｔｅ/ｓ，探测信号频段范围为20Ｈｚ~1ｋＨｚ，该系统在水下工作稳定，可正确记录水声信号。     

温光风水声 五大环境示范建筑节能

位于武汉市汉口北部东西湖区金银湖生态旅游管理处的泰跃·金河，节能保温从多个层面来体察人的需要，从影响人体舒适度的温环境、光环境，风环境，水环境和声环境等五大环境方面采取了30余项生态措旋，真正达到和谐舒适，树立人居典范。     

一种混沌水声定位方法

在海洋的探索和开发中通常利用声呐对目标进行探测。由于海面、海底的影响,声信号在海中传播呈现多途特性,这种多径效应和复杂的海洋强噪声会给目标定位带来误差。提出一种基于混杂系统产生混沌信号的水声定位方法。该方法发射宽频混沌信号,可探测性低,与相应的混沌匹配滤波相结合,可以有效减小多径干扰和噪声影响。仿真结果表明,与传统方法和现有混沌定位方法相比,该方法可以有效抵抗多径效应,提高定位精度,同时具有良好的环境兼容性。     

有限元法分析1-3型压电复合材料换能器

1-3型压电复合材料圆柱型换能器由薄片状1-3型压电复合材料沿金属薄壁圆管周期排列粘贴而成。根据换能器实际结构和1-3型压电复合材料等效参数模型,利用有限元法在ANSYS中分别建立了两种仿真模型。为验证等效参数模型的可靠性,实验通过改变模型结构尺寸,使换能器内半径从20mm变化到50mm,每5mm作为一个数据点进行建模。仿真计算相同结构尺寸下两种模型的径向振动频率,比较显示两种模型仿真结果接近,平均相对误差仅2.3%。因此,可利用模型II代替模型I对1-3型压电复合材料圆柱型换能器进行仿真分析,从而简化建模和计算。在此基础上,利用模型II分别模拟了该种换能器在空气和水中径向振动频率附近的导纳、发射电压响应和接收电压灵敏度等性能。     

基于博弈论的水声对抗效果评估研究

水声对抗干扰是目前水下战场作战的主要对抗方式,对抗干扰效果是衡量水声对抗器材作战效能的一项重要的综合性指标,定量地评估水声对抗器材的对抗干扰效果对试验、训练、演练和实战十分重要。这里采用博弈论的方法建立水声对抗评估模型,通过仿真计算与分析,定量地对水声对抗干扰效果进行动态评估,研究解决水声对抗的全系统、全过程评估问题。     

移动水声通信多径传输非一致多普勒估计方法研究

现有水声通信中的多普勒估计方法一般都假定多径信道每条路径的多普勒因子相等,当各路径多普勒因子存在差异时,该类方法往往无法正确估计出每径的多普勒因子,导致补偿后的信号存在较大误差。为此该文在分析水声信道稀疏特性的基础上,提出一种基于稀疏表示理论的非一致多普勒估计方法。该方法结合水声多径信道与非一致多普勒稀疏特性生成包含信道信息的超完备字典,将每径的非一致多普勒因子估计转化为基于超完备字典的稀疏重构求解,实现非一致多普勒因子的准确估计。仿真结果表明,所提方法不仅能估计出差异较大的非一致多普勒因子,而且对于大多普勒频偏的估计也相当有效,特别适合于高速移动水声通信中的多普勒估计。     

一种改进型声线修正算法在超短基线定位系统上的应用

根据声线分层恒速修正原理和超短基线设备测量的水下温度、深度信息,结合系统海上使用的环境特性,提出一种改进型声线修正新算法进行水下精确测距。该算法通过湖上试验和海上验证,较传统平均声速算法大幅提高测距精度,有效解决了声线在水下复杂环境中曲线传播的难题,提高了超短基线定位系统的水下测距及定位精度。