用MFSK调制实现水声远程信息传输

研究了一种基于多进制频移键控(MFSK)调制的水声远程信息传输技术,介绍了通过谱分析进行解调的方法。初步的海试结果表明,该技术可以实现80km距离、4bit/s数据率的信息可靠传输。

M维软解调的FH/MFSK系统抗PBNJ性能分析

针对FH/MFSK系统,提出一种MFSK信号的M维软解调能量信息,作为译码器软输入的方法,避免了近似比特对数似然信息(LLR)的计算,并结合卷积码,给出了相应的软译码算法。理论推导了采用该算法的FH/MFSK系统在AWGN和Rayleigh衰落信道下抗PBNJ性能,给出了BER的上界闭合表达式。计算机仿真验证了理论推导的正确性,并与近似比特LLR和硬判决2种译码器输入信息的FH/MFSK系统进行对比,证明该算法获得了明显的抗PBNJ处理增益。

基于MFSK的多载波水声通信系统及实验研究

本文在深入研究水声通信信道特性及多载波关键技术的基础上，设计并研制了基于MFSK的高速自适应多载波水声通信系统，并进行了湖上实验。理论分析、仿真及湖上试验结果表明：基于MFSK的多载波水声通信系统，多径抑制有效，对同步的精确度要求不高，性能稳健，更适合于恶劣水声通信环境下、中距离（10～30km）较高数据率多载波通信系统，易于工程实现，具有良好的应用前景。

MFSK信号在循环频率处基于一阶循环矩检测器的性能分析

频谱感知是认知无线电的关键技术之一。在信噪比较低并且对主用户信号先验知识知道较少的情况下,主用户检测对于认知无线电设备来说是非常重要的。对有噪MFSK信号在循环频率处基于一阶循环矩检测器的性能进行了较为深入的理论分析,并推导了采样长度有限时噪声一阶循环矩幅度及有噪MFSK信号在循环频率处一阶循环矩幅度的概率密度函数公式;据此给出了该检测器的ROC特性曲线计算方法。理论分析表明,随着采样长度的增加,该检测器的性能显著提高;同等条件下,随着MFSK信号进制数M的增加,检测器性能有所下降。

一种步进MFSK调制的雷达通信共享信号设计方法

雷达波形通常采用低占空比的脉冲发射,而通信波形为了提高信息传输速率采用连续波发射。针对利用雷达波形实现通信功能所存在的通信速率低的问题,提出了基于步进频信号的雷达通信共享信号。首先结合多进制频移键控(multi-frequency shift keying,MFSK)的调制方式,建立了步进频-MFSK的一体化信号模型;然后推导出该信号的模糊函数和自相关特性,并分析了携带通信信息对雷达探测性能的影响;最后给出了通信信息的解调方法。仿真结果验证了该信号能够兼顾雷达探测威力和信息传输的效率及可靠性。

基于参数预估计和滑动FFT的MFSK信号类内识别方法

针对在调制指数h较小的情况下,对多进制频移键控(M-ary Frequency Shift Keying,MFSK)信号的识别正确率不高的问题,提出了一种基于参数预估计和滑动快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的MFSK信号类内识别方法。该方法先估计出MFSK信号的码元速率,再计算码元宽度内信号的频率,并对各码元的频率种类进行归并,最后按照频率种类数来实现MFSK信号的类内识别。对该方法的适应性的理论分析和计算机仿真结果表明,该方法大大提高了MFSK信号的识别正确率,并有效降低了识别的信噪比门限。

面向雷达通信一体化的MFSK-FMCW信号处理技术

随着各种智能化系统的飞速发展,车载雷达通信一体化应用也在智能交通领域占据重要地位。本文设计了一种MFSK与FMCW相结合的雷达通信共用波形,能兼容目前市场主流的FMCW雷达,并将FMCW信号作为MFSK信号的载波,在不影响雷达基本功能的前提下实现通信。在一个雷达CPI内,用MFSK调制通信信号会改变共用信号的相位,不同符号之间将出现相位跳变的情况,使雷达的相干积累不能保持在同一频点处,从而导致测速不准确。本文采用多普勒尺度变换与相位补偿相结合的方式,对一体化回波信号进行处理,保证了多普勒能在同一频点处积累,并给出了仿真结果与相关问题的分析。

基于时频修正与波形变换的MFSK信号调制参数盲估计

多进制频移键控(MFSK)信号被广泛应用于各种军用、民用通信系统中。针对其调制参数估计,现有的方法大多基于小波变换,但其存在抗噪性能差,参数不易选取等问题。通过对语图不确定原理的研究,该文提出一种语图逻辑"与"运算方法,并引入波形变换理论改善时频变换波形占空比,提高了估计算法的信噪比门限,完成低信噪比下MFSK信号调制参数的自适应盲估计。仿真表明,所提算法在抗噪声、频偏性能及参数选取鲁棒性上均优于现有常用算法,适合工程实践。

MFSK/FFH系统分集合并算法性能对比研究

推导了部分频带干扰最佳干扰系数表达式并进行了仿真验证,描述了多进制频移键控/快跳频(MFSK/FFH)系统、衰落信道和分集合并算法模型,在最坏部分频带干扰和衰落信道下,仿真对比了MFSK/FFH系统采用线性分集合并、限幅线性分集合并、自归一分集合并、排序统计自归一分集合并、乘积分集合并5种分集合并算法时的误码率性能,结果表明:在最坏部分频带干扰和衰落信道下,线性合并性能较差,其他4种算法性能较为相似,Rayleigh衰落信道中排序统计自归一分集合并和乘积分集合并算法性能最优。

面向OFDM-MFSK水声通信的差错控制方法

多进制频移键控正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing multiple frequency shift keying,OFDM-MFSK)调制能抵抗水声信道中的多径衰落和多普勒效应,且无需复杂的信道估计与均衡,适合低成本的水声通信机设计。针对OFDM-MFSK水声通信系统,提出了一种差错控制编码方法,具体思想为在使用OFDM-MFSK传输原数据的同时调制子载波的相位以传输另一路编码,接收端结合两种解调方式,利用编码的差错图样与校验码实现数据的纠错。相比于其他前向纠错编码,此种差错控制方法的码长短、编解码复杂度低,结合OFDM-MFSK调制,能在保证通信可靠性和实时性的同时降低水声通信系统的实现成本,适用于低速率水声通信系统的设计。

基于分布直方图的MFSK调制识别技术

当前,基于统计量分析识别多进制频移键控(M-ary Frequency Shift Keying,MFSK)调制模式的研究比较少,且识别的准确率也不高。通过基于分布直方图的识别技术,并利用MFSK中各类调制信号瞬时频率统计量的差异,实现了对二进制数字频率调制(Binary Frequency Shift Keying,2FSK)、4进制数字频率调制(4-ary Frequency Shift Keying,4FSK)和8进制数字频率调制(8-ary Frequency Shift Keying,8FSK)三者的区分。经仿真测试验证,在加性高斯白噪声信道中设信噪比为1~20 dB的情况下,3类信号平均识别率能达到98.53%。

高速自适应水声语音系统的设计与实现

根据水声通信的复杂信道特性,设计了基于数字信号处理(DSP)的高速数字自适应多载波水声语音通信系统,采用MFSK调制技术、数据精确同步技术以及低噪PGA技术,有效地降低了误码率.通过对其关键技术的性能仿真和分析,以及在2 km长、1.5 m深的恶劣环境中实测,该系统表现出很好的实时性和良好的语音恢复性能,传输距离大于2 km,误码率小于10-3.

水下彩色图像传输的信号调制及信道压缩编码设计研究

就水下彩色图像传输这一研究课题 ,提供了其调制和传输控制部分的 DSP解决方案。详细分析了针对水声信道这一特殊传输介质 ,所采用的特殊调制方法和传输发送机理 。

无人水下航行器声通信系统设计与应用

声波是迄今为止人类发现的唯一能在水下远距离传播信息的载体,为了对无人水下航行器(UUV)进行遥控和监测,建立一条UUV和水面指挥平台之间的无线通信链路,文中设计了一套UUV通信系统,该系统采用声波作为载体实现远距离无线通信。由于水声信道具有明显的多径干扰、多普勒频偏等特性,该系统采用非相干多载波频移键控(MFSK)技术保证声通信链路的稳定性。为了进一步加强遥控指令、状态信息等的可靠传输,采用停止等待自动要求重发(ARQ)协议对通信过程进行差错控制。所有控制算法均在低功耗数字信号处理器(DSP)硬件平台下实时实现。通过南海试验测试,验证了该系统的实用性和稳定性。

步进频率随机变化的2FSK-步进频雷达通信一体化波形设计

在高分辨雷达信号中,频率步进雷达信号是一种可靠且高效的雷达信号。一般情况下,雷达波形采用低占空比的脉冲传输。为了提高通信传输速率,通信波形往往采用连续波传输。针对雷达通信一体化信号中通信传输速率低下的问题,提出了一种结合步进频率信号和通信中多频移键控(Multi-Frequency Shift Keying,MFSK)调制的雷达通信一体化共享信号。首先,基于多频移键控(MFSK)调制方法建立了步进频-MFSK雷达通信一体化信号模型。然后推导了信号的模糊函数与频率步进脉冲序列时域和频域中的主峰,分析了携带通信信息对雷达距离和速度分辨率性能的影响。雷达模糊函数仿真结果表明,随机的通信信息对频域步进脉冲序列无影响,但是其对时域的步进脉冲序列有负面的随机影响。

DESIGN OF MODULATION AND COMPRESSION CODING IN UNDERWATER ACOUSTIC IMAGE TRANSMISSION

This paper describes the design of modulation, compression coding and transmission control in underwater acoustic color image transmission system. This design adapts a special system of modulation and transmission control based on a DSP(Digital Signal Processing) chip, to cope with the complex underwater acoustic channel. The hardware block diagram and software flow chart are presented.

LDPC编码FFH/MFSK系统的性能分析

信道编码与跳频技术结合是提高系统抗干扰能力的一种有效方法。将LDPC码应用于多进制调制快跳频系统,研究其在瑞利衰落信道中对抗部分频带干扰的能力。仿真结果表明,当分集级数固定时,调制阶数越高性能越好,但增加调制阶数带来的增益差会逐渐降低并且增大系统复杂度。另外,由于分集增益和非相干合并损失的同时存在,增大分集级数在干扰因子较小时能够提高系统性能,较大时则降低系统性能。