蛙人水下语音通信技术研究现状和展望

蛙人水下语音通信机是蛙人进行水下行动和作业必不可少的装备,在军事和民用等领域受到越来越多的关注。首先介绍了国内外蛙人水下语音通信机产品和技术的研究现状和成果,然后对蛙人水下语音通信机领域发展面临的关键问题进行了详细讨论。指出了越来越多的基于数字信号处理技术的调制解调技术被运用到蛙人水下语音通信领域中,可有效降低水下蛙人语音使用中多途效应和海洋环境噪声等干扰因素,提高通话质量,并已成为主要的研究方向;在结构方面,蛙人水下语音通信机由分体式、大体积向模块化、小型化、低功耗和一体式转变,这也成为未来发展的趋势。     

水下双工语音通信系统的设计与实现

蛙人语音通信是水声领域研究的热点问题。利用多帧联合处理以及矢量量化技术实现了1.2kbps 速率的混合激励线性预测语音压缩编码,为适应水声信道的特点,采用正交频分复用技术对信源进行调制,并加入了同步、信道估计、RS纠错码等相关技术,以TMS320DM642和TLV320AIC23B等芯片为核心搭建硬件平台,设计并实现了一套水下实时双工语音通信系统。水池试验表明,在20 m距离上,合成语音清晰连贯并可分辨出说话人为谁,系统性能稳定。     

水下单边带语音多通道增强技术

船舶噪声是影响水下语音通信质量的主要因素。为了提高单边带语音信号的信噪比和语音质量,采用多通道自适应增强算法对语音信号进行研究。该算法运用自适应信号增强技术,具有运算量小、易实时实现、消噪效果显著等优点,并且能够有效利用不同换能器接收到的信息。从理论上对该算法进行了分析,并结合海试数据进行验证。结果表明,低信噪比、非平稳噪声环境下,该算法有效抑制了接收信号中的尖锐噪声,并且当系统收敛时,使其趋于白化,明显提高了系统的输出信噪比,显著改善了语音质量,在性能上明显优于传统的信号相干叠加算法。     

OFDM技术在认知水声通信系统中的应用

随着对水下通信速率要求的提高和水下通信用户的增加,实现高速水声通信和对水下频谱资源的有效共享成为了水声通信的研究热点.认知水声通信系统为解决频谱资源共享提出了新的思路,而OFDM技术又具有频谱利用率高、通信速率快、频率选择灵活等优越性能.在阐述两种技术各自优势的基础上,指出了OFDM技术应用于认知水声通信系统的可行性,提出了一种基于OFDM技术的认知水声通信系统的设计方案,并给出了系统框图及仿真结果,验证了基于OFDM技术的认知水声通信系统的可行性和有效性.     

数字语音加密系统的硬件设计

本文提出了一种语音保密通信系统的设计方案,分别从语音编解码模块、加密模块这两个方面描述了该加密系统的硬件设计,分析表明,该系统具有良好的语音加密性能。     

北京终端管制中心语音通信系统音频设备的技术改造

介绍北京终端管制中心进口语音通信系统的音频设备使用背景,分析语音通信系统双分离式耳机导致PTT长划原因。在研究设备电气性能的基础上,提出语音通信系统音频设备的技术改造方案。技改方案的实验结果表明,方案安全、有效,且不影响原配设备的继续使用。通过改造后的系统,解决长期困扰的PTT长划问题,消除安全隐患,大大降低设备使用成本。     

水下磁通信系统路径损耗方程研究

基于磁耦合原理的通信是一种新型通信方式,主要用于水下通信中.路径损耗作为衡量由通信环境引起信号衰减的一个重要物理量,是研究通信系统在不同环境中进行通信的必要环节.本文从双线圈耦合的通信模型进行分析,得到了海水中和淡水中不同的表达式,同时在此基础之上也进行了数值分析,对实际情况的水下磁耦合通信具有重要的借鉴意义.     

线圈磁耦合模型仿真及其应用

水下通信是发展海洋技术、充分利用海洋资源的关键技术之一.本文研究和探讨了基于水下通信的磁耦合模型仿真及其应用问题,包括磁耦合水下通信的整体系统模型规划、磁耦合模型简图和等效电路模型,同时也研究了磁耦合模型在其它领域的应用.主要利用有限元和控制变量的方法研究了磁耦合模型的仿真问题,系统的分析了通信频率、激励电压、线圈直径和线圈匝数对磁耦合强度的影响情况.通过有效的仿真,能够将磁耦合通信过程中的通信频率、激励电压、线圈直径和线圈匝数对通信距离的影响形象地描绘出来.另外,对于线圈磁耦合模型的应用研究也加深了对磁耦合模型的认识,此项工作为后续进一步设计可靠有效的磁耦合通信系统,优化通信参数提供了重要的借鉴意义.     

TS101S编码器的实现

为了产生水下点对点通信所需的各种信号,文中在分析水下通信信号的特点后,结合已有的信号处理硬件系统,研究了编码器的一种可行性解决方案,并给出了具体的硬件实现。该系统能产生任意低频率的长时间连续发射信号,并达到了水下通信信号的精度要求。     

声场控制中的反馈问题

1.引言 在电声系统、语音通信、视频网络会议系统与有源噪声控制系统的应用中,声反馈往往是一个无法忽视的因素.在大多数的情况下,反馈是一个需要克服的重要问题,解决得不好轻则影响系统性能,如限制扩声系统的信号增益,干扰语音信号质量,限制有源控制系统的降噪效果等等,重则破坏系统的稳定性,产生自激震荡噪声,致使系统无法工作,甚至导致系统完全失效.     

某市供电公司VOIP软交换通信系统的设计

本文在分析某供电公司语音通信现状的基础上,根据voip的技术原理和及关键技术,提出了VOIP语音软交换通信系统建设的设计方案。该方案通过该供电公司现有的信息MIS网络,利用VOIP技术建设软交换通信系统,解决各部门、单位行政电话,特别是边远地区农村变电所、供电所的语音通信问题。     

一种FSK水声通信信号的设计与接收处理

本文提出了一种水下声通信的FSK信号的设计与处理方案。在信号处理中，使用了多速率信号处理、补零FFT、Zoom-FFT等技术，大大提高了系统性能。     

全相位频谱校正技术在水声通信中的应用研究

多普勒效应是影响水下移动通信性能的主要因素,准确估计多普勒频移对提高通信系统可靠性具有重要意义。在进行离散频谱分析时,时域非整周期截断会造成频域能量的泄漏,导致频谱估计精度降低。全相位频谱分析具有良好的抑制频谱泄漏特性及相位不变性。仿真验证了全相位频谱校正技术相对于传统频谱校正技术在估计性能上的优势,并在此基础上探讨了全相位频谱校正技术在水声通信中的应用。采用全相位频谱校正技术进行多普勒频移估计,进而进行多普勒补偿以降低通信系统误码率。仿真结果表明,全相位频谱校正技术能够实现高精度多普勒频移估计,从而提高水下移动通信系统的可靠性。     

基于VBLAST的水声MIMO高速通信技术研究

为实现高速水下通信,提出了一种基于VBLAST（贝尔实验室垂直分层空时）编码的水声MIMO（多输入多输出）通信技术。该技术通过在发射端和接收端同时采用多个阵元进行多发多收,借助空间复用,可有效解决水下通信系统带宽资源缺乏的难题,使系统在不增加带宽的条件下成倍提高数据传输速率。在水声MIMO通信系统的接收端,提出采用带有二阶数字锁相环、基于自适应空时判决反馈均衡的相干解调技术。该技术可有效克服水声MIMO信道中的多径干扰及同频干扰,且能自适应跟踪信道变化。仿真及湖试结果证明了所提水声MIMO高速通信技术的良好性能。     

卫星语音通信在空中交通管制中的应用

主要介绍卫星通信系统的基本信息,对影响语音通信效果的因素进行分析,探索卫星语音在航空通信的应用。     

MC-CDMA技术在水声通信中的应用研究

MC-CDMA技术是正交频分复用和码分多址技术相结合的综合技术,兼有OFDM和CDMA的优点。在水声通信中,由于海洋信道的复杂性,尤其在浅海信道中,存在严重的多途干扰和海洋环境噪声以及严重的时变和空变特性,因此水声信号的衰落很严重。为了在条件恶劣的水下声信道中实现高速可靠通信,将MC-CDMA技术应用于水声通信。该研究分析了MC-CDMA技术的基本原理,并通过仿真MC-CDMA系统和OFDM系统,以及两个系统的水池实验,验证了在水声通信中MC-CDMA系统具有比OFDM系统更好的性能。     

MVDR与自适应零限波束形成语音增强算法性能对比

1引言在通信系统中,语音不可避免的受到各种环境噪声的影响,为了提高通信语音的质量,研究和应用各种语音增强算法去除噪声就成为研究热点[1,2]。     

基于熵的语音音质评价方法

研究一种基于熵的语音音质客观评价方法,解决语音编、解码,通信设备研制以及通信干扰性能判定过程中长期使用主观评价的不便性。首先详细分析了信息的统计特性,在此基础上引入了马尔可夫信源并论证了语音信号的马尔可夫特性,介绍了一种用马尔可夫熵来表征语音音质变化的方法,试验数据验证了该方法具有一定的可靠性、可行性和应用前景。     

高速数字水声通信系统的研究

远距离水下声通信可以利用的频带很窄,因此,高速水声通信系统中通常采用相干数字通信技术。由于水下声通信信道具有时变多径严重、相位起伏快等特点,成功实现高速水声通信系统的关键是研究高效、强壮的锁相环与均衡器算法。本文介绍北京邮电大学信息学院研究设计的高速数字水声通信系统方案和实现算法,并给出对实测数据的处理结果。     

一种稳健的水声MIMO通信系统调制技术

作为一种极具潜力的高速水下通信技术,基于VBLAST（贝尔实验室垂直分层空时）编码调制的水声MIMO通信技术,借助于空间复用,可在不增加系统带宽的条件下成倍提高数据传输速率。但由于同时受到同频干扰及多径干扰的影响,当信道多径扩展严重时,基于VBLAST调制的水声MIMO通信系统性能下降严重。为此,提出一种新的调制技术,该技术通过将各层信号调制到彼此正交的子载波上,可完全消除同频干扰,从而有效改善系统误码性能,显著提高系统的稳健性。仿真结果证明了所提调制技术的良好性能。