水声通信编码与同步技术研究

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1、西北工业大学硕士学位论文水声通信编码与同步技术研究姓名：王平申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：张效民20030301AbstractInthepast10years，therapiddevelopmenthashappenedinthestudyofunderwateracoustic(UWA)communicationtechniques，withmoreattentiontotheunderwateracousticcommunicationsystems．Thedissertationbeg

2、inswiththeintroductionoftheunderwateracousticcommunicationsystem，andiscompactlydevotedtothestudyonthesynchronizationandcodingtechniquesinunderwateracousticcommunication，basedontheanalysisofthecharacteristicsofUWAchannels．ThethreemaincharacteristicsofUWAchann

3、elsarestudiedthoroughly，andtheirinfluenceontheUWAcommunicationsystemarecompletelyanalyzed．AimedatthefeaturesoftheUWA，theLFM(1inearfrequency—modulated)pulsesynchronizationisproposed，inwhichLFMistheframesynchronizationsignal，andrealizeaccuratesynchronizationby

4、usingreplicacorrelationinreceivingend．TheLFMpulsetimedelaycodingmethodisalsoproposedindissertation，whichincreasesthespeedoftransmittingsignalinUWA．TheUWAmodulatorytechniquebasedonFrequencyShiftKeying(FSK)issystematicallyandin—depthstudied．AssociatedwiththeLF

5、Mflamesynchronizationmethod，thethreemethods：periodogrammethod，Welch’Smethodandhigher-ordercumulantmethodarecompletedanalyzed．IncombinationwiththecharacteristicsofUWA，DifferentialPhaseShiftKeying(DPSK)isstudied．Thetwodemodulationmethods：differentialdemodulati

6、onmethodandcrossspectrademodulationmethodaredeeplystudied．WiththeLFMpulseframesynchronizationmethod，theperformanceofUWAcommunicationsystembasedonDPSKisapparentlyimproved．Keywords：UnderwaterAcousticDigitalCommunicationUnderwaterAcousticchannelFrameSynchroniza

7、tionLinearFrequencyModulated(LFM)PulseTimeDelayCodingFrequencyShiftKeying(FSK)DifferentialPhaseShiftKeying(DPSK)2堕!!三些查兰堡!兰笪笙苎——————————————————————．!丝序言第一章绪论近几年来，随着海洋开发事业的发展，各种数据信息，如遥测数据、水下机器人和海上石油平台的遥控数据、水文站的采集数据等等，对利用水声信道和水声通信系统进行传送的要求大为增加。水声通信应用范围的增大使得对系

8、统的信息量和性能的要求也随之增加，国内外已经开展了大量的工作着重研究怎样扩展系统的带宽和如何提高数据的传输率上，这些研究主要集中在编码调制技术和抑制多径干扰的信号处理方面。本文正是在这样的情况下，结合国防十五重点预研课题“水声遥控技术”而提出的。1．1水声信道和水声通信技术简介海水介质是一种导电介质，向海洋空间辐射电磁波会被海水介质本身所屏蔽，其大部分能量会以涡流的形式被损耗掉，因此电