声学释放器通信模块的研究与设计

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1、⑧万方数据论文作者签名：遗室注指导教师签名：蛰煎苤垡：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：隍垒逢垒惚乏答辩委员会主席：媳三摹靠委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：万方数据浙江大学研究生学位论文独创性声明人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果?也不包含为获得逝望盘鲎或其他教育机构的学位或证书丙使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所儆的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：威荔虽签字吼驯悔6月17日

2、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝望筮堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝至三盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)锄鲐濞彩签字日期：2qf#年6月／．7日互，7、√、，a岛目分执6分呼签叫者】作：文期沦日位字出{，签万方数据澎f，[人学帧上学位论文致谢值此论文付梓之际，三年的研究生生活也即将结束，此时此刻，忆起往昔历历，心中无限感慨。首先，我想感谢我的导师谢英俊老师。本学位论

3、文是在谢老师的悉心指导下完成的，他认真负责的工作态度和丰富的人生阅历深深感染着我，他深厚的理论基础、渊博的学识、实事求是的作风和开阔的思维方式给我留下了很深的印象，孜孜不倦的教诲也将使我受益终生。其次，我要感谢我的合作导师瞿逢重老师，瞿老师是一位博学多才的海归精英，很好地将西方的治学理念融入到教学和科研中，亦师亦友，在科学研究中给予我严谨的指导，精益求精，让我学>--j到了更科学的研究方法。然后，我还要感谢兰瑞洪硕士、张斌硕士、徐波琴硕士、乐业清硕士、王钰岩硕士、王振铎博士，在我完成学位论文的过程中给了我极大的支持和帮助，使我的研究生生活多姿多彩。与诸位同学

4、一起学>--j的时光将是我人生中一段非常精彩的回忆，衷心的祝愿各位同学都能拥有美好前程，实现各自理想。还要感谢浙江大学舟山海洋研究中心的师兄们，他们个个能力出众，而且性格很好，在我遇到难题的时候对我进行耐心的开解，我从他们身上学到了很多东西。最后，我要感谢我的父母家人，是他们给了我家庭的温暖和学习上的鼓励，他们在我完成学业的过程中给予了我很大的理解、支持和付出。戚富强二零一四年二月于浙大求是园万方数据浙。i?、7≯f呶』．学位论文摘要海洋的形成是地球生命起源不可或缺的条件，经过亿万年积淀的海洋中蕴含着丰富的生物资源、矿藏资源和水文资源。随着科学技术的发展和陆

5、地上资源、能源的大量消耗，蕴藏着丰富资源的海洋日益成为人类研究开发的对象，海洋高新技术发展也实现了长足飞跃。声学释放器作为水下科学仪器搜寻、救助和打捞的重要设备，在海洋科学、工程和军事领域具有广泛需求和应用。声学释放器通信模块是实现声学释放器水上、水下分机间声学通信的功能模块，研究高性能的水声通信模块对实现声学释放器的可靠性和安全性具有重要意义。第一章，首先介绍了声学释放器及其通信模块的研究背景、研究意义和重要性。然后以国内外研究文献和专利为基础，介绍了声学释放器的国内外发展现状和研究趋势。最后阐述了本文的主要研究内容。第二章，首先介绍了声学释放器的工作原理

6、和基本工作流程，讨论了声学释放器的工作状态和失效形式，阐明声学释放器通信模块设计的重要性。接着，介绍了水声通信的基本原理和重要特性。然后，介绍了水声通信数字调制技术，描述了几种常用数字调制技术的原理和特点，并分析了它们在水声通信中的适用性，为声学释放器通信模块选择了适合的调制方法。最后，介绍了扩频通信技术，包括基本概念、特点、分类及扩频序列，并确定了声学释放器通信模块的设计方向。第三章，介绍了零相关区序列的概念与数学定义，并介绍了一种基于互补序列的零相关区序列集的构造方法。利用这种构造方法，构造了一个长度为64的零相关区序列集，对该序列集的4条零相关区序列的

7、周期自相关特性和周期互相关特性进行分析，求解其零相关域的长度，并得到了与理论相符的结果，验证了零相关区序列作为直接序列扩频通信系统扩频码的可行性和优点。第四章，根据水声信道的特征，基于QPSK调制的直接序列扩频技术和以零相关区序列为扩频序列，对声学释放器通信模块的发送端和接收端做了理论推导并构建了通信模块模型。然后借助matlab，对设计的通信模块模型进行编程和仿真，观察其误码率情况，并将它与其它水声通信方案进行仿真比较。验证了该模型具有较低的复杂度，且具有较高的可靠性和较强的安全性。第五章，通过搭建实验，对声学释放器通信模块在水池水声信道中的收发效果进行测

8、试。介绍了实验的准备和参数设定，对实验的载波调制、码