面向新型声波激励超低频天线的2FSK通信系统解调算法

针对声波激励超低频天线发射功率较小,低接收信噪比下传统二进制频移键控(2FSK)非相干解调中窄带滤波器设计难等问题,提出了一种基于Duffing混沌振子的2FSK弱信号解调方法。由于Duffing振子本身对相位敏感,首先设计了“粗同步+细同步”的相位同步方法,其中粗同步通过短时傅里叶变换完成,细同步则通过Duffing混沌振子实现;然后,利用混沌振子对同频周期信号敏感、对噪声信号免疫的特性,将信号并行通过2个Duffing振子,二者的内置信号频率与2个载频一致。在某一时刻必定有一个系统处于大尺度周期态,另一个处于混沌态,二者比较判决来实现信号解调。仿真结果表明,文中提出的基于Duffing混沌振子的解调算法比非相干解调和相干解调算法,分别有约5 dB和4 dB的性能提升。