OFDM水声通信系统定时同步的FPGA实现

结合水声信道和线性调频(LFM)信号的特点,采用LFM信号作为OFDM水声通信系统的定时同步信号.介绍LFM信号的产生和检测原理,并在FPGA上实现了LFM定时同步信号的产生和同步信号的检测.通过实验室水池实验,验证了该方案的可行性.     

一种基于DSP的混沌同步捕捉方案

混沌跳频序列可以提高水声通信系统的可靠性、保密性和抗干扰性,但却难于实现系统同步。基于Logistic映射的混沌跳频水声通信特点,在小型水下自动检测系统中提出了一种基于DSP硬件平台的低功耗同步方案,实现了粗同步与细同步算法,外场实验结果验证了方案的可行性。     

水声测距通信一体化技术分析及试验

根据水声导航与通信一体化设计需求,分析了水声测距通信一体化的技术体制,对水声测距通信一体化共用同步头做了比较,并对线性调频、双曲线调频、伪随机扩频3种同步方式下的测距误差及误码率进行仿真分析,最后采用伪随机扩频同步头的水声modem实物开展水池测试试验,结果表明,采用9阶的m序扩频码时间分辨率为0.5 ms,水声测距通信一体化的测距和通信性能满足预期。水声测距通信一体化技术研究有助于将来研制小型化的水下多功能一体化水声设备。     

水下传感器网络时间同步技术综述

 时间同步是传感器节点协同工作的基础.水下传感器网络由于采用水声通信方式,具有不同于陆地无线传感器网络的特点,为时间同步算法研究带来了新的挑战.论文首先说明同步问题与同步算法的形式化定义,然后讨论水下传感器网络不同于陆地传感器网络的特点,并指出相关特点对于同步问题的影响;接着综述陆地传感器网络同步算法的研究进展,分析相关算法用于水下环境的不足;进而介绍水下传感器网络同步算法的研究进展,并通过仿真实验完成了相关算法的性能对比;最后总结水下传感器网络时间同步的关键问题,指出进一步的研究方向.     

水下声传感器网络的同步与最优TDMA调度

水声信道的传输时延大、多径扩展严重、带宽受限等特点,极大地制约了水声通信系统的可靠性和有效性。实现水下传感器网络同步,并在同步的基础上设计调度协议是提高水下传感器网络性能的重要手段。在对水声网络同步机制深入研究的基础上,提出了一种基于时空特性的TDMA调度机制(ST-TDMA)。考虑传播时延抖动、同步误差和同步开销的影响,分析并求解了ST-TDMA的最优保护时间间隔。仿真结果表明,提出的ST-TDMA方案可以获得显著的网络吞吐量和端到端时延性能提升。     

水下通信定位识别一体化波形优化方法

为提升水下态势感知能力与态势信息交互的需求,通过分析水声通信信号波形参数与水声定位精度、识别概率间的关联关系,提出水下通信定位识别一体化波形优化设计方法和准则,给出水下一体化波形的具体设计流程,确定水声通信信号参数对水声定位、识别性能的约束关系。     

基于DDS的多载波水声通信信号发生器的实现

根据水下远程通信系统对信号发射的要求,设计并实现了由FPGA和DSP组成的水下声通信信号发生器。采用直接数字合成（DDS）方法,实现了多载波频移键控（MFSK）和正交频分复用（OFDM）2种水声远程通信复杂信号。实验结果表明,该系统性能稳定,能够满足水声通信系统对发射信号的实时发生要求。     

基于MIMO-OFDM的高速水声通信技术研究

OFDM技术可以对抗水声信道中的多径传播并能实现高的频谱效率,空时编码技术则能够获得空间增益并对抗信道衰落。文中在分析OFDM同步误差和空时分组编码原理的基础上,将这两种无线新技术应用于高速水声通信中,设计实现了一个基于MIMO-OFDM技术的高速水声通信系统,并着重讨论了系统同步的实现方法。湖上实验证明了方案的有效性。     

基于虚拟仪器海上通信系统设计

为了满足海上通信系统特点的要求,系统采用虚拟仪器技术,通过数据交换统一集中管理有效地解决了大容量数据无线传输难题。基于匹配滤波复合信号检测技术有效地抑制了水声信号多途、混响对海上通信系统的影响,降低了水声信号瞬变引起的信号分裂导致系统漏报、漏发概率。基于虚拟仪器技术开发的海上通信系统不仅开发周期短,而且便于系统进行二次技术升级和功能扩展等优点。     

数字通信系统中的同步技术研究

同步是通信系统中一个非常重要的问题,是进行信息传输的前提和基础,通信系统能否可靠的工作很大程度上依赖于同步技术的优劣。在同步通信系统中,同步系统性能的降低会导致通信系统性能的降低,甚至使通信系统不能正常工作。主要从位同步信号的性能要求、同步信号的提取方法、数字通信中的同步系统结构及位同步信号对通信系统误码率的影响几方面对数字通信系统中的同步技术进行研究。