水聲差分跳頻通信關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近些年隨著國(guó)防建設(shè)和海洋資源開(kāi)發(fā)的需要，水聲通信越來(lái)越引起人們的重視，目前的研究重點(diǎn)主要集中在通信速率、作用距離和通信質(zhì)量上。然而由于水聲通信鏈路的開(kāi)放性特征，使得水聲信息很容易被敵方截獲或施加人為干擾，因此在保證通信速率的同時(shí)，如何提高通信的穩(wěn)蔽性、可靠性、保密性和時(shí)效性是水聲軍事通信中面臨的重要問(wèn)題。
　　 差分跳頻技術(shù)具有較強(qiáng)的抗多途、抗干擾能力和高速數(shù)據(jù)傳輸能力，有一定處理增益、易于窄帶系統(tǒng)兼容等優(yōu)點(diǎn)，近些年在無(wú)線(xiàn)短波跳

2、頻電臺(tái)中被廣泛應(yīng)用。本論文結(jié)合了哈爾濱工程大學(xué)基礎(chǔ)研究基金“水聲差分跳頻技術(shù)研究”(HEUFT08026)，對(duì)差分跳頻技術(shù)在水聲通信中的應(yīng)用進(jìn)行研究。
　　 本論文的主要工作包括：
　　 1.結(jié)合卷積碼和馬爾科夫鏈的研究方法，對(duì)差分跳頻系統(tǒng)頻率轉(zhuǎn)移函數(shù)的性能進(jìn)行了深入分析，在跳頻序列隨機(jī)性、均勻性檢驗(yàn)基礎(chǔ)上提出要增加對(duì)其距離特性的檢驗(yàn)，并給出了具體的檢驗(yàn)方法；結(jié)合水聲信道特點(diǎn)提出了一種新的頻率轉(zhuǎn)移函數(shù)，并與常用的幾種頻率

3、轉(zhuǎn)移函數(shù)進(jìn)行了性能檢驗(yàn)和仿真對(duì)比分析，驗(yàn)證了新方法的有效性。
　　 2.給出了差分跳頻信號(hào)FFr檢測(cè)與非相干檢測(cè)的性能等價(jià)條件；研究了基于FFT算法的差分跳頻信號(hào)的檢測(cè)技術(shù)，并在AWGN信道下對(duì)各種檢測(cè)方法的性能進(jìn)行了仿真分析；結(jié)合水聲信道特點(diǎn)和頻率轉(zhuǎn)移函數(shù)的約束關(guān)系，提出了對(duì)Viterbi硬判決檢測(cè)算法的改進(jìn)，在水聲多途信道下進(jìn)行了性能仿真，進(jìn)行湖試試驗(yàn)并給出了試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了改進(jìn)方法的性能。設(shè)計(jì)了幾種適合于水下語(yǔ)音通信的多載

4、波差分跳頻通信方案，并進(jìn)行了性能仿真。
　　 3.對(duì)Turbo碼的編譯碼結(jié)構(gòu)和譯碼算法進(jìn)行了研究，結(jié)合差分跳頻技術(shù)給出了一種串、并行的Turbo-DFH結(jié)構(gòu)，并對(duì)常規(guī)MAP算法和SOVA算法進(jìn)行了修正，在水聲多途信道下仿真對(duì)比了串、并行的Turbo-DFH與傳統(tǒng)DFH的性能，說(shuō)明了新結(jié)構(gòu)和譯碼算法性能的優(yōu)越性。
　　 4.研究了水聲移動(dòng)通信中多普勒估計(jì)和補(bǔ)償技術(shù)。分析了多普勒對(duì)基于FFT解調(diào)算法性能的影響；結(jié)合水聲差分跳