浅海信道调频水声语音通信方法比较.pdf

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1、第39卷第1期舰船科学技术Vol.39,No.12017年1月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYJan.,2017浅海信道调频水声语音通信方法比较李剑汶，王小阳，童峰(厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室，福建厦门361100)摘要:水声语音通信在海洋工程、海洋科考、水下搜救等领域具有广泛应用。与单边带通信、数字编码调制通信相比，调频水声语音通信具有实现简单方便、抗幅度衰落性能好的特点，但浅海水声信道具有的复杂多径效应及噪声严重影响其获得的语音音质，容易出现语音含混、语义难辨等问题。本文通过浅海不同距离、不同多径信道下

2、的海试实验比较了采用非线性解调法和正交解调法的调频语音通信性能，并通过客观语音质量评估PESQ（Per-ceptualevaluationofspeechquality）方法对调频水声语音通信音质进行量化评估。关键词：水声语音通信；调频；非线性解调法；正交解调法；客观语音质量评估中图分类号：TN9293文献标识码：A文章编号：1672–7619(2017)01–0127–05doi：10.3404/j.issn.1672–7619.2017.01.026ThecomparisonofunderwateracousticFMspeechcomm

3、unicationmethodsinshallowwaterchannelsLIJian-wen,WANGXiao-yang,TONGFeng(XiamenUniversity,KeyLaboratoryofUnderwaterAcousticCommunicationandMarineInformationTechnologyMinistryofEducation,Xiamen361100,China)Abstract:Underwateracousticspeechcommunicationplaysanimportantroleinma

4、rineengineering,marineresearch,underwatersearchandrescue,andrelatedfields.Comparedwiththeclassicsinglesidebandcommunicationanddigitalcodemodulationcommunication,frequencymodulation(FM)underwateracousticvoicecommunicationhasagoodperformanceinamplitudefadingresistanceandlowim

5、plementationcomplexity.However,shallowwaterchannelsfeaturedbycomplic-atedmultipathandnoisewillseriouslydegradethespeechcommunicationqualityofFMsystems,leadingtotheproblemofambiguousspeechandsemanticambiguity.ThispapercomparestheperformanceoftheunderwateracousticFMspeechcomm

6、unicationsystemusednonlineardemodulationmethodandorthogonaldemodulationmethodbythefieldexperimentindifferentshallowwaterchannels,andperformsquantitativeassessmenttothespeechcommunicationqualitythroughPESQ(Perceptualevaluationofspeechquality)method.Keywords:underwateracousti

7、cspeechcommunication；FM；nonlineardemodulationmethod；orthogonaldemodu-lationmethod；PESQ0引言数字语音通信系统可利用相干调制、语言编码、信道匹配与均衡技术提高性能[3]。英国拉夫堡大学采水声语音通信在国防建设、海洋资源开发、科用数字脉冲位置调制技术（DigitalPulsePositionModu-考、搜救等领域中有着很广泛的应用。采用模拟单边lation，DPPM）实现语音通信[4]。殷敬伟等[5]设计了时带调制技术的水声通信设备如美国AN/WQC-2A水声

8、域差分正交频分复用技术（OrthogonalFrequencyDivi-通信机[1]受海洋水声环境的影响很大，特别是水声信sionMultiplexing，OFDM