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信道自身的复杂性和现场级试验的高投入、高风险限制了水声通信技术的发展。针对高效率水声通信技术研究的需求,提出1种水声通信半物理仿真平台水声通信半物理仿真平台(A Hardware-in-Loop Simulation Platform for Underwater Acoustic Communication)。水声通信半物理仿真平台以可配置水声Modem为核心,包括现场测试采集系统、算法仿真评估系统、算法实现装载系统、水声波形存储播放系统。基于建立的水声通信半物理仿真平台,进行水声直接序列扩频通信系统的半物理仿真研究,结果表明水声通信半物理仿真平台可有效提高水声通信技术的研究效率。 相似文献
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基于矢量信号处理的水声定位系统 总被引：2，自引：1，他引：2
将传统的水声定位系统与矢量水听器相结合，设计了一种全新的轻便型长基线被动水声定位系统。介绍了系统的组成和工作原理，并结合近年来出现的矢量信号处理技术，设计了新的实时信号处理软件。经湖试和海试，系统的可行性得到了初步的验证。 相似文献
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水声网络已在海洋信息立体化获取、传输、感知领域中得到广泛研究和应用，水声网络节点的位置是水声网络协议设计、多样化应用中常常需要的重要信息。依托全球定位系统定位、采用常规水声定位技术获取水声网络节点位置等解决方案存在着无法直接水下应用、多节点需多次定位效率低、需要精确时间同步等问题。提出一种水声组网定位一体化方案，该方案利用水声网络运行过程中网络节点互联互通进行的交互可以直接通过应答测距方式进行节点位置解算，从而实现在不影响网络通信的情况下，无需精确同步的通信定位一体化功能。给出了系统组网通信、测距、定位、误差校正等核心环节的设计过程，设计了一套小规模水声网络通信定位试验系统，并开展湖试试验。湖试试验结果初步表明了该系统组网、定位一体化的有效性。 相似文献
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基于罗经/DVL/水声定位系统的水下组合导航方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
针对基于罗经/DVL航位推算系统位置误差积累的问题,研究基于罗经/DVL/水声定位系统的水下运载体组合导航定位方法,设计了组合导航方案,建立了基于航位推算系统的误差方程,在此基础上引入水声定位系统的位置量测信息,设计了卡尔曼滤波器,实现了罗经/DVL/水声定位系统的信息融合。最后对研究的方法进行了计算机仿真和半物理仿真实验。实验结果表明,该方法抑制了航位推算系统位置误差发散,且减小了水声定位数据波动幅度,实现了水下运载体的高精度导航定位。 相似文献
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水声信道高速率数据传输技术 总被引：2，自引：0，他引：2
本文介绍近年来水声信道高速率数所传输技术的一些研究进展，并结合本所研究的水声数据遥测，数字语音通讯和视频图像传输实验样机，讨论了具有抗多途干扰的声传输系统在调制信号设计及信号处理上所采用的关键技术。 相似文献
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矢量传感器是一种新型水声传感器。介绍了应用矢量传感器确定目标方位的理论和方法，给出了仿真和实验研究结果，讨论了矢量传感器具体体积小、输出信号多、抗各向同性干扰等特性。最后定性地分析了目标方位的方位估值误差。 相似文献
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因基阵各通道不均衡,使得水声接收系统波束形成时,目标检测、方位估计等性能经常达不到预期。分析了各通道信噪比、辐值、相位影响波束信噪比的机理,提出了一种减小基阵各通道不均衡的方法,并利用实测数据进行了仿真。仿真结果表明：该方法可有效地提高水声接收系统的目标检测、方位估计等性能。 相似文献
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提出了将具有比声学高达几倍的数据通信速率,良好的安全性和隐蔽性的光学无线通信技术应用于海军、海洋科学研究和水下工程等领域,实现高速率的水下无线通信技术实现海量数据的信息交换.基于生物光学特性的水下光学信道模型,建立了水下光学通信系统性能分析方法.并对基于发光二极管(LED)的水下光学无线通信系统进行了仿真,其结果表明所建立的方法可以进行各种海域水质环境的模拟,便于时水下光学无线通信系统性能进行预测评估,为水下光学无线通信系统的设计方案的评估提供了依据. 相似文献
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详细阐述了Turbo码的原理，围绕Turbo码技术具体实现了一个水声通信系统，并用VC对系统进行仿真。仿真的结果及水池中获得的试验数据表明，该方案可使水下无线通信系统的性能得到显著改善。 相似文献
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详细阐述了网格编码调制(TCM)的原理及其在水下无线通信中的应用。同时用System View对系统进行仿真，仿真结果显示，该方案使水下无线通信系统的性能得到明显改善。 相似文献
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一个水声扩频通信系统设计与实现 总被引：2，自引：0，他引：2
严重的多途衰落、多普勒频偏是水声通信中引起误码的主要原因。低功耗、远距离、高隐蔽性、低信噪比检测、高可靠性的数据传输是水声通信的一个发展方向。设计并实现了一个水声扩频通信系统,有效地解决了以上问题,并采用快速相关算法,代替传统的矢量与矩阵相乘运算,极大地减少了程序的运行量,从而实时地处理接收信号。通过湖试和海试,验证了此通信系统的优良性能。 相似文献
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Underwater acoustic digital communication is difficult because of the nature of the fading multipath channels. Digital signal processing, such as adaptive equalization, is known to greatly improve the communication data rate by limiting intersymbol interference (ISI). However, existing underwater acoustic equalization studies are limited to single-channel techniques, and spatial diversity processing is limited to selection or combining. In this paper, we design minimum mean-square error (MMSE) equalizers jointly among all spatial diversity channels. We call this spatial diversity equalization (SDE). Results are based on a very sparse vertical array in a midrange underwater acoustic channel. We study the effect of element number and placement, the length of the equalization filters, and linear feedforward versus nonlinear decision feedback algorithms. A suboptimum equalizer combiner (EC) is studied to alleviate the computational intensity of JCE. We first design the system for a known acoustic channel; later, some results are verified using adaptive algorithms. Results are presented both in terms of the mean-square error (MSE) and the probability of a symbol error. The latter is important as it is the ultimate interest for a digital communication system. We found that system performance improves rapidly with an increase in the number of spatial channels 相似文献
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Recent advances in high-speed underwater acoustic communications 总被引：4，自引：0，他引：4
In recent years, underwater acoustic (UWA) communications have received much attention as their applications have begun to shift from military toward commercial. Digital communications through UWA channels differ substantially from those in other media, such as radio channels, due to severe signal degradations caused by multipath propagation and high temporal and spatial variability of the channel conditions. The design of underwater acoustic communication systems has until recently relied on the use of noncoherent modulation techniques. However, to achieve high data rates on the severely band-limited UWA channels, bandwidth-efficient modulation techniques must be considered, together with array processing for exploitation of spatial multipath diversity. The new generation of underwater communication systems, employing phase-coherent modulation techniques, has a potential of achieving at least an order of magnitude increase in data throughput. The emerging communication scenario in which the modern underwater acoustic systems mill operate is that of an underwater network consisting of stationary and mobile nodes. Current research focuses on the development of efficient signal processing algorithms, multiuser communications in the presence of interference, and design of efficient modulation and coding schemes. This paper presents a review of recent results and research problems in high-speed underwater acoustic communications, focusing on the bandwidth-efficient phase-coherent methods. Experimental results are included to illustrate the state-of-the-art coherent detection of digital signals transmitted at 30 and 40 kb/s through a rapidly varying one-mile shallow water channel 相似文献
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水声通信及组网的现状和展望 总被引：1，自引：0，他引：1
水声通信是海洋中无线信息传输的主要技术手段。水声通信技术在海洋环境监测、水下航行器/载人潜水器作业等方面有着广泛应用。同时,水声信道传输状态多变、海洋作业环境恶劣,对通信算法和设备可靠性有较高要求,水声通信及组网成为目前的研究热点。文中面向海洋环境监测领域,从水声通信物理层技术、网络技术及组网应用等方面进行介绍,并对未来技术趋势进行展望。 相似文献