八阶连续时间滤波器MAX274在浅海水声跳频通信系统中的应用

为了实现快速、精确可靠的模拟滤波器,保证浅海水声跳频通信同步系统的抗干扰能力以及整个跳频系统的性能,本文提出了基于八阶连续时间有源滤波器芯片MAX274的快速实现Chebyshev带通滤波器的设计方案.利用Lab-VIEW虚拟仪器实测得到的带通滤波器响应曲线以及海试结果表明该滤波器性能满足水声跳频通信系统要求,其滤波效果令人满意,电路受杂散电容影响小,性能可靠,而且结构简单,体积小,调试方便.

一种基于DSP的实时水声跳频通信系统研究

水声信道是一种极其复杂的时空频变信道,在进行水声通信中,必须克服强多途和大起伏等干扰.抗干扰能力强、隐蔽性好的跳频通信技术应用于水声通信领域,具有独特的优势,是近年来高稳健性水声通信技术研究中的一个热点.本文构建了一种基于DSP硬件平台的实时水声跳频通信系统,给出了系统编解码技术的实现方法.发射的帧信号由粗同步信号、细同步信号、时延信号和m序列生成的跳频信号组成,采用补零FFT的方法进行解码,提高了鉴频分辨率.通过实验室水池实验,验证了所设计系统在低信噪比条件下的可行性和稳定性.由于m序列生成的跳频图案隐蔽性强,该系统也可用于水声保密通信.

浅海多途环境下的水声跳频通信方法

浅海海域强多途传输引起的码间串扰严重影响了水声通信的性能,本文采用跳频方法来抗多途和码间串扰。除了采用以往的单一滤波接收处理方法,本文还采用了一种新的接收处理方法,即前置跳频滤波接收处理方法,与其他方法不同的是在信号接收系统的混频之前增加了可控的前置跳频滤波器,可以增强抗多途和码间串扰能力,并对此方法分别采用PN码和递增序列2种跳频序列进行仿真研究。仿真结果表明,采用递增序列的前置跳频滤波接收方法使误码率大大降低。当信噪比大于10 dB,串扰信号与直达信号能量比小于0.6时,误码率可达10-4。

水声跳频通信系统抗干扰性能仿真研究

跳频通信系统与常规定频通信系统相比具有较强的抗干扰能力。在介绍水声跳频通信基本原理的基础上,分析了在部分频带干扰下的跳频通信系统的抗干扰性能,并提出利用信号分集技术解决部分频带干扰问题。借助MATLAB仿真工具,得到不同情况下的误码率-信噪比曲线,从而验证了理论分析的结果。

一种稳健的水声差分跳频通信体制

基于水下目标的通信保密、安全可靠性要求,提出一种新的水声差分跳频通信体制,与传统跳频通信不同,它是利用相邻跳频调制信息。通过分析其频率转移函数的构造方法和差分跳频信号的多途特征,提出一种基于自相关的短时傅里叶变换的跳频检测方法,并利用Viterbi算法纠正部分错码。仿真结果表明,该文提出的通信体制和检测方法能有效的克服水下干扰、多途和多普勒频偏,在较低信噪比下,仍有较好的误码性能,适用于水下安全保密通信场合。

水声跳频信号源的硬件平台技术研究

构建了一种基于单片机89C52和DDS芯片AD9831产生水声跳频通信信号的硬件平台。研究了水声跳频图案与混沌跳频序列的特点、跳频通信的数据帧结构,并将跳频编码与FSK调制算法付诸于硬件平台中实现,发射的跳频信号可以控制接收装置的工作状态,外场水库的水声通信试验结果验证了硬件方案的可行性。

An Anti-multipath Frequency Hopped Communication Technique in Shallow-water Acoustic Channels

This paper introduces a frequency-hopped (FH) communication system to anti-intersymbol interferences (ISI) caused by the multipath propagation in shallow-water acoustic channels, and uses high-speed digital signal processor (DSP) and serial ADC (MAX121) chip to demodulate received signal efficiently based Fast Fourier Transform (FFT) algorithm. The field experimental results show: a data rate of 1Kbit/s with the bit error rates on the order of 10 -4 is demonstrated at 2000 m in the shallow-water acoustic channel of Xiamen harbor, and the key techniques of the system is analyzed in the paper.