水声信道特性的测量与匹配及其在水下扩频通讯中的应用研究

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1、西北工业大学硕士学位论文水声信道特性的测量与匹配及其在水下扩频通讯中的应用研究姓名：凌青申请学位级别：硕士专业：信息与通讯工程指导教师：马远良;李启虎20030401ABSTRACTDueto?”一jfluenceoftheseabottomandthesou；1dspeedprofile．thepropagationofsoundin’j。iow、，zaterappearscomplicatedmuhipath，whichwillinfluencethedetectionor：：i“comnmnicati

2、onofsollflr．TheSOil[It{chmlne】malchmethodisaneffectivewa)、。avoidtheseproblems．Thisthesisintroducedthepropertyoftheseasotmdchant：。：；’imgiveasummaryofthenleasuremethodmadsoundchannelmatchtechnologies’tilenseveralnewsoundchannelmatchmethodshavebeeninvestigate

3、d．Anewmeasuril：gtechnologyhasbeensuggested，whicharebasedonM-serialcodingmathod．Finallyanovelunderwaterspreadspectrumcommunicationsystemispresentedanditsperformanceisgivenindetail，Itsimplementationhasbeendiscussedandalabshowsystemisbuilt．Aseatrialwasarrange

4、dandthetrialdatawasanalyzed．Theresultsshowbetterperformanceimprovementthantraditionalmethods．TheanalysisofunderwatersoundchannelispresentedinChapterone，andmeasuretechniquesandchannelresponsefunctionsarediscussedinChaptertwo．Thematchedprocessingisreviewedan

5、dtwonewtechniquesaresuggestedandhavebeeninvestigatedindetailsinChapterthreeandChapterfour，Chapterfiveandchaptersixsuggestthenewunderwaterspreadspectrumcommunicationsystem．ThehardwareimplementationofthesystemisdiscussedinChaptersevenandaseatrialwascarriedou

6、t．Theexperimentdataareevaluatedandsomeconclusionsaregiven．ThefutureapplicationsofthenewmethodsareconcludedfinallyKeyword：Channel，matchedmethods，underwatercommunications，signaprocessing第一章概论卢波是，}膏已知的在水中传输衰减最小的辅自j：眵一-℃，⋯此它被J一泛的成用___卜水下探测、二：F篱息i毒输等领域。声呐发羽抉能器心

7、埠发出的携’带信息的，旨波．通过海洋班’，二，锄自接I改水听器基阵，声呐系统对所接收的信号进行处理，从而作出判决，确，三☆存1二目标及目标的状态参数、⋯，j：的利l类，或者恢复出源信息．恢复目标ii}}，醵通常避通ilt声呐所要求的。从通讯：量的观ji来看，海洋就是声信道。毗豫的信道能无畸变地传递信息，但海洋不是一叠l；7内，丽是复杂多变的，声波的传播耕占容易受到海洋环境的影响。首毙，海洋中俘在着子种各样的背景噪声，包括海；苷生物的叫声、船只的马达声、海浪声、风m声等，这些都会干扰原始的声信号。其次，海面的

8、波浪起伏，海底的分层不均匀和不平整，以及海水介质的非均匀性所产生的散射、折射效应也会造成原始声信号的畸变。此外．海水介质存在着空化、高频衰减等现象，

9、『i『且，水声中可供使用的频率资源也非常有限。由于以上种种原因，给声波在海洋中的应用造成了很大的障碍，我们乜不能完全依靠通过加大发射声功率束解决问题。只有充分认识海洋声信道对声传播的限制，人们才能采用相应的手段逐步使声呐系统与海洋环境相匹配，以便获得较好的检测效果和