长波通信在无人水下航行器上的应用

针对目前无人水下航行器(UUV)通信时容易暴露自身目标的问题,提出了采用长波通信技术作为UUV的辅助通信手段。分析了将长波通信技术应用于UUV时的通信方式,研究了适合安装在UUV上的长波接收天线。     

超低频水下遥控系统设计

针对水下设备在布防后难以控制的问题,提出了利用超低频电磁波实现对水下设备的远程遥控。在分析了超低频电磁波传播特性的基础上,提出采用超导量子干涉器(SQUID)作为超低频遥控信号的接收装置,对水下超低频接收系统进行了设计,并给出了接收机的软、硬件实现方案。     

地铁站低频电磁噪声采集与特性分析

地铁站与外界之间的低频无线电通信受噪声干扰严重,为了实现对噪声的有效抑制,在武汉市采集了多个地铁站内的低频电磁噪声数据,分别从时域、频域和统计域的角度对噪声特性进行了分析,提出采用Alpha稳定分布模型描述噪声的统计特性,通过无穷方差检验、Q-Q图、基于特征函数的P值拟合优度检验、计算R_square指标等方法分析了Alpha稳定分布对噪声数据的拟合性能.研究结果表明,地铁站低频电磁噪声分布具有非高斯特征,可以用Alpha稳定分布很好地描述其分布特性.     

超低频遥控系统的噪声建模与抑制

超低频遥控系统受大气噪声干扰严重,传统的匹配滤波器性能退化明显,为提高超低频遥控系统的可靠性,研究了系统中的噪声建模与抑制技术.通过对实测数据的分析验证了采用对称α稳定(SαS)分布拟合信道噪声的可行性,从分布模型出发,通过仿真研究了Myriad滤波器、局部最优检测器和削波器对超低频大气噪声的抑制效果.结果表明:SαS...     

一种基于插值的定时同步算法研究

基于MSK调制通信系统,采用四阶差分定时误差检测算法对基于插值的定时同步环路进行了研究和分析,并提出了一种以插值输出信号均方误差最小为准则的插值滤波器设计,提高滤波器输出精度,改善定时同步环路同步性能。通过MATLAB仿真验证,与Lagrange插值滤波器相比,基于最小均方插值的定时同步算法,跟踪阶段定时抖动小,对噪声具有抑制作用,在信噪比较低的情况下也具有较好的同步性能。     

无线磁感应透地通信传输距离分析

无线磁感应透地通信通过准静态磁场耦合的方式实现信息传输,可以有效解决传统电磁波透地通信中信道不稳定、传输距离近、天线尺寸大等问题.建立了磁感应透地通信模型,分析了磁感应透地通信中产生的磁场在不同方向上的衰减规律,以及发射天线主要参数、接收机的位置、接收机传感器灵敏度、大地磁导率对透地传输距离的影响,得到了透地传输距离关...     

低信噪比的水声稀疏信道估计算法

研究了水声多途稀疏信道的估计方法,在此基础上提出了低信噪比环境下,具有很好的延迟分辨能力的优化算法。所提出的信道估计算法(相干-POCS)基于最大似然估计—匹配滤波和凸优化算法,提高信噪比的同时,利用水声信道的稀疏特性和残余的方差约束条件进行信道估计。计算机仿真结果表明,在低信噪比的情况下,使用所提出的算法(相干-POCS)能够正确估计水声信道的多径衰落,其分辨率和性能都优于目前所使用的匹配追踪法和凸集投影算法,可用于远距离水声信道研究。     

级联码与交织技术在甚低频对潜通信中的性能研究

论述了在甚低频对潜通信系统中为提高系统可靠性而采用的级联码和信道交织技术,对级联编码方案在甚低频对潜通信模型中的性能和交织器对纠错性能的影响进行了分析,并给出了计算机仿真结果和硬件设计方案,证明了级联编码和信道交织技术对甚低频对潜通信系统的纠错性能有较大改善。     

透地通信磁性接收天线设计

磁感应透地通信通过准静态磁场耦合的方式实现信息传输,可以有效解决传统电磁波通信中信道不稳定、传输距离近、天线尺寸大等问题。磁性天线尺寸小,灵敏度高,不易受电场信号干扰影响,适用于复杂的地下环境。基于磁性天线的基本工作原理,得出了灵敏度和信噪比的表达式,并根据磁芯与线圈不同参数对天线接收特性的影响提出了磁性接收天线的优化设计方案,最后通过公式计算与实验测量验证了天线优化设计方案的正确性与可行性。     

Ku波段新型双辐射体天线的电气特性分析

为满足水下航行器在复杂海况中接收来自海面高速数据对天线的需求,文中提出了一种Ku波段双辐射体天线的设计方案. 首先在半波振子天线的正交方向添加寄生辐射体,在限定天线线径比的情况下利用寄生辐射体改善天线在复杂海况中的全向性,通过计算天线的寄生辐射体之间的间距衔接天线不同辐射体之间的电流分布;然后对天线振子上的电流分布进行近似推导,得到新型双辐射体天线的具体结构参数;最后通过电磁仿真计算,得出天线的电气特性,并进行实物测量和对比. 仿真和测量结果表明,新型双辐射体天线在复杂海况造成的全部运动姿态中,水下反射系数小于0.45,水下增益高于?40 dBi,在所处水平面之上呈现全向性,实测结果与仿真结果具有较好的一致性. 该天线具有线径比大、全向、水下增益较高的特点,性能受不同运动姿态的影响较小,为水下航行器的高频拖曳天线提供了一种新颖的天线结构.