一种水声扩频通信系统模型的仿真与分析.pdf

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1、2014一O9兵工自动化33(9)OrdnanceIndustryAutomation·23·doi：1O．7690／bgzdh．2014．09．007一种水声扩频通信系统模型的仿真与分析朱运航，邓知辉(湖南信息职业技术学院信息工程系，长沙410200)摘要：针对影响水声通信系统高速和高可靠性能的主要障碍问题，提出了一种改进的RAKE接收技术方案。通过研究水声信道衰落特性和水声相干多途信道模型，建立水声扩频通信系统模型，详细分析编码技术对系统性能的影响，并给出Rake接收机在不同合并方式下的仿真分析及数据。仿真结果表明，该方案能较好地解决水声数据传输中的多径干扰，是有效、可行的。关键

2、词：水声通信；扩频；RAKE接收机；多径通信中图分类号：TP391．9文献标志码：AUnderwaterAcousticCommunicationSystemModelSimulationandAnalysisZhuYunhang，DengZhihui(DepartmentofInformation＆Engineering，HunanCollegeofInformation，Changsha410200，China)Abstract：Aimingatthemainfaultswhichinfluencehighspeedandhighreliabilityofunderwaterac

3、ousticcommunication，putforwardsanimprovedRAKEreceivertechnology．Throughresearchunderwateracousticcommunicationchanneldecayfeaturesandunderwateracousticcoherencemultipathchannelmodel，establishunderwateracousticspreadspectrummodel，analyzeinfluenceofcodingtechnologyonsystemperformanceindetail，then

4、givesimulationanalysisanddataofRakereceiverunderdifferentmergermodes．Thesimulationresultsshowthatthemethodcansolvetheproblemofmultipathinterferenceinunderwateracousticdatatransmission，itiseffectivelyandfeasibly．Keywords：underwateracousticcommunication；spreadspectrum；RAKEreceiver；multi-pathfadin

5、g．0引言交M—ary／DS水声扩频通信方案，并在接收端采用了RAKE接收技术。目前，研究水声扩频通信技术水下无线通信在海洋资源开发中显得越来越重所面临的2个最为主要的难题是可跟踪信道时变及要。然而，容易产生声吸收和声起伏现象的各种海高效带宽利用率的扩频技术。洋噪声和生物噪声，使信号产生强烈又多变的多径笔者对水声通信系统中应用直扩技术进行数据传播，导致严重的信号衰落效应，使通信性能极大传输的可行性及性能进行研究，给出了水声信道的地偏离人们理论分析结果，随着频率的升高，海水衰落特性和水声相干多途信道模型，详细分析了编介质对声波的传播损失成幂次方增长，对高频信号码技术对系统性能的影响，最

6、后给出Rake接收机的衰减非常严重，传输带宽很窄，导致水声通信设在不同合并方式下的仿真分析及数据，从理论上验备比无线通信设备复杂得多；因此，水声通信是难证了该方案的可行性。度最大的无线通信之一⋯。扩频技术是唯一能工作在负信噪比条件下的通l水声扩频通信系统信技术，特别是直接扩频技术对抵抗多径干扰非常扩频技术抗干扰能力强、保密性高、截获率低，有效，其中的RAKE接收技术在抑制干扰的同时，是远程军用通信的首选技术。通过RAKE接收机信还能充分利用多径干扰的能量，从而提高信噪比，道的多普勒搜索补偿、多途衰落等技术，对水声信很好地改善了接收机的性能。同时，扩频技术对实号进行相关处理，较好地保证

7、了水声通信的可靠性。现水下多址通信和建立水声通信网络也有很大的意1．1水声信道模型义。但是水声信道非常特殊与复杂，对适用于水声信道的扩频通信技术的研究开发仍是一个充满挑战水声信道复杂多变，会使发送信号产生时变多的领域。文献[2】在国内较早地使用扩频技术将水下径传播，在接收端，信号由不同路径和不同传播方多途信号分集接收：文献[3】采用m序列直接扩频码向的振幅波进行矢量叠加，由于多次反射和折射，及RAKE接收原理分离多途信号；文献[4]提出了正到达接收机时时延