水下声信标应用现状与发展前景

水下声信标因其在飞机"黑匣子"搜寻中的成功应用而广为人知,目前已广泛应用于多种海上作业平台、设备、人员的水下示位,并逐渐在海洋开发、科研试验等多个领域发挥越来越重要的作用。本文简要介绍水下声信标的功能、分类、研发标准、产品特点与发展方向,同时简单介绍配套声信标应用的水下搜寻定位技术与相关设备。

水声单载波扩频均衡技术研究

针对水声通信系统信道多径干扰带来的码间串扰问题,本文从均衡技术的原理出发,以单载波水声扩频通信系统为载体,分析通过选取恰当的均衡器抑制单载波水声信道的频率选择性衰落,从而提升通信接收质量。运用Matlab仿真比较频域均衡中BPSK,QPSK两种方式下的调制信号,并对线性均衡的ZF均衡(迫零均衡)与MMSE均衡(最小均方误差均衡)星座图进行了比较。结果表明:2种调制方式下,ZF与MMSE均衡都能降低系统输出信噪比,但MMSE均衡较ZF均衡的效果更好。最后,通过水池实验验证算法的可行性。得出结论:系统的通信速率与通信带宽正相关,但通信的正确率会因信道多径干扰而降低;合适的均衡技术可以产生与信道相反的特性来修正误差、消除码间串扰,最终获取正确的判决结果。

深海中声信号会聚区传播特征仿真研究

会聚区传播是声信号在深海中的基本传播方式之一。本文对声源在不同深度时的会聚区传播特征进行仿真研究,声源深度从20 m变化到1 050 m,研究发现声源深度变化对会聚区特征影响很大,随着声源深度增加,第一会聚区出现的距离、会聚区跨度、会聚区深度范围都逐渐越小;随着声源深度持续增加直至声道轴附近,各会聚区出现的距离及会聚区跨度不断减小,直至无法区分各会聚区,深度方向上,会聚区深度范围不断减小直至集中在声道轴上下一定深度范围内传播,声信号在声道轴附近传播时,声信号损失最小,信号可以传到更远的距离上;第一会聚区附近的海底反射信号很强,可用于信号检测。