移動水聲FH-FSK通信技術(shù)研究
發(fā)布時間:2022-07-15 18:16
近年來,以AUV為代表的水下移動平臺發(fā)展迅速。在水下,移動平臺需要與水面的母船進(jìn)行信息交互,但是由于水下環(huán)境的復(fù)雜性以及自身的運(yùn)動引發(fā)的多普勒效應(yīng)會對通信的性能造成影響。因此,基于水下移動平臺實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健可靠通信具有很大的研究意義。香農(nóng)定理表明,當(dāng)信息傳輸速率一定時,通過增加系統(tǒng)帶寬,能確保信號在較低信噪比下以較低的信息差錯概率傳輸。因此可以采用擴(kuò)展頻譜的方式實(shí)現(xiàn)信息穩(wěn)定傳輸。跳頻通信作為擴(kuò)頻通信的一種,常與FSK調(diào)制相結(jié)合形成FH-FSK通信方式,使信息比特按照特定的跳變規(guī)則在信道內(nèi)傳播。以頻率跳變的方式擴(kuò)展頻譜從而提高系統(tǒng)的抗干擾能力,能夠在復(fù)雜信道下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、可靠通信。本論文研究移動FH-FSK通信,針對水聲信道的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠通信。論文主要包含以下內(nèi)容:1.研究FH-FSK通信建模與仿真的相關(guān)理論。以FH-FSK通信的數(shù)學(xué)模型和通信模型為基礎(chǔ),對FH-FSK通信流程進(jìn)行了簡要分析。之后對跳頻圖案的三種生成方法進(jìn)行仿真和分析。然后對通信中調(diào)制解調(diào)方法進(jìn)行研究。最后,對FH-FSK通信進(jìn)行參數(shù)仿真和通信性能分析。2.研究FH-FSK通信中的信道編碼技術(shù)。采用LDPC碼和極化碼對通信...
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究意義
1.2 水聲通信技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 跳頻通信技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
第2章 FH-FSK水聲通信基本原理
2.1 FH-FSK水聲通信介紹
2.1.1 通信模型
2.1.2 信號模型
2.2 FH-FSK通信仿真
2.2.1 跳頻圖案生成
2.2.2 FSK調(diào)制解調(diào)原理
2.3 FH-FSK通信信道建模與仿真
2.3.1 主要性能參數(shù)
2.3.2 模型仿真
2.4 本章小結(jié)
第3章 FH-FSK通信信道編碼技術(shù)
3.1 LDPC碼信道編碼方法
3.1.1 LDPC碼的基本原理
3.1.2 LDPC碼的編譯碼算法
3.2 極化碼信道編碼方法
3.2.1 信道極化的基本原理
3.2.2 極化碼的編碼方法
3.2.3 極化碼的譯碼方法
3.3 仿真與試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
3.3.1 LDPC編碼的FH-FSK通信性能分析
3.3.2 極化碼編碼的FH-FSK通信性能分析
3.3.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 移動FH-FSK通信多普勒估計(jì)技術(shù)
4.1 多普勒效應(yīng)原理及分析
4.2 FH-FSK通信喚醒信號檢測技術(shù)
4.2.1 Notch濾波器
4.2.2 檢測性能分析
4.2.3 多普勒效應(yīng)下性能分析
4.3 FH-FSK通信同步技術(shù)
4.3.1 同步基本原理
4.3.2 信號幀的同步檢測
4.3.3 信號幀同步方法性能分析
4.3.4 多普勒效應(yīng)下性能分析
4.4 多普勒效應(yīng)對解調(diào)影響分析
4.5 基于碼片的多普勒估計(jì)技術(shù)
4.5.1 多普勒估計(jì)方法
4.5.2 多普勒估計(jì)算法改進(jìn)
4.6 移動FH-FSK通信性能分析
4.6.1 系統(tǒng)仿真分析
4.6.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
4.7 本章小結(jié)
第5章 可視化軟件平臺搭建
5.1 軟件開發(fā)平臺介紹
5.2 整體框架介紹
5.3 主要模塊介紹
5.3.1 參數(shù)設(shè)置模塊
5.3.2 發(fā)送端模塊
5.3.3 接收端模塊
5.3.4 波形顯示模塊
5.4 水池試驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LDPC碼在基于FH-FSK的AUV水聲通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 陳允鋒,董繼剛. 傳感器與微系統(tǒng). 2015(12)
[2]AUV水聲跳頻通信調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 范巍巍,張殿倫,董繼剛,張友文. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2014(12)
[3]水聲通信技術(shù)綜述[J]. 賈寧,黃建純. 物理. 2014(10)
[4]載人潛水器“蛟龍”號的水聲通信信號處理[J]. 朱維慶,朱敏,武巖波,楊波,徐立軍,傅翔,潘鋒. 聲學(xué)學(xué)報. 2012(06)
[5]水聲通信技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 程恩,袁飛,蘇為,高春仙,曾文俊,孫海信,胡曉毅. 廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(02)
[6]水聲通信與水聲網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 許肖梅. 聲學(xué)技術(shù). 2009(06)
[7]一種穩(wěn)健的水聲差分跳頻通信體制[J]. 劉友永,梁國龍,張光普,殷敬偉. 壓電與聲光. 2009(03)
[8]水下數(shù)字語音通信系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)[J]. 郭中源,陳巖,賈寧,郭杰,陳庚,莫福源,馬力. 聲學(xué)學(xué)報(中文版). 2008(05)
[9]點(diǎn)對點(diǎn)移動水聲通信技術(shù)研究[J]. 殷敬偉,惠俊英,郭龍祥. 物理學(xué)報. 2008(03)
[10]多通道自適應(yīng)陷波濾波器組設(shè)計(jì)及性能分析[J]. 付進(jìn),梁國龍. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2007(09)
博士論文
[1]極化碼的譯碼算法研究及其應(yīng)用[D]. 張亮.浙江大學(xué) 2016
[2]極化編碼理論與實(shí)用方案研究[D]. 陳凱.北京郵電大學(xué) 2014
碩士論文
[1]多用戶水聲FH-MFSK通信技術(shù)理論與實(shí)現(xiàn)研究[D]. 李波.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[2]基于FH-CDMA的水聲網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中信號同步與檢測研究[D]. 莊子明.廈門大學(xué) 2009
本文編號:3662591
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究意義
1.2 水聲通信技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 跳頻通信技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
第2章 FH-FSK水聲通信基本原理
2.1 FH-FSK水聲通信介紹
2.1.1 通信模型
2.1.2 信號模型
2.2 FH-FSK通信仿真
2.2.1 跳頻圖案生成
2.2.2 FSK調(diào)制解調(diào)原理
2.3 FH-FSK通信信道建模與仿真
2.3.1 主要性能參數(shù)
2.3.2 模型仿真
2.4 本章小結(jié)
第3章 FH-FSK通信信道編碼技術(shù)
3.1 LDPC碼信道編碼方法
3.1.1 LDPC碼的基本原理
3.1.2 LDPC碼的編譯碼算法
3.2 極化碼信道編碼方法
3.2.1 信道極化的基本原理
3.2.2 極化碼的編碼方法
3.2.3 極化碼的譯碼方法
3.3 仿真與試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
3.3.1 LDPC編碼的FH-FSK通信性能分析
3.3.2 極化碼編碼的FH-FSK通信性能分析
3.3.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 移動FH-FSK通信多普勒估計(jì)技術(shù)
4.1 多普勒效應(yīng)原理及分析
4.2 FH-FSK通信喚醒信號檢測技術(shù)
4.2.1 Notch濾波器
4.2.2 檢測性能分析
4.2.3 多普勒效應(yīng)下性能分析
4.3 FH-FSK通信同步技術(shù)
4.3.1 同步基本原理
4.3.2 信號幀的同步檢測
4.3.3 信號幀同步方法性能分析
4.3.4 多普勒效應(yīng)下性能分析
4.4 多普勒效應(yīng)對解調(diào)影響分析
4.5 基于碼片的多普勒估計(jì)技術(shù)
4.5.1 多普勒估計(jì)方法
4.5.2 多普勒估計(jì)算法改進(jìn)
4.6 移動FH-FSK通信性能分析
4.6.1 系統(tǒng)仿真分析
4.6.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
4.7 本章小結(jié)
第5章 可視化軟件平臺搭建
5.1 軟件開發(fā)平臺介紹
5.2 整體框架介紹
5.3 主要模塊介紹
5.3.1 參數(shù)設(shè)置模塊
5.3.2 發(fā)送端模塊
5.3.3 接收端模塊
5.3.4 波形顯示模塊
5.4 水池試驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LDPC碼在基于FH-FSK的AUV水聲通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 陳允鋒,董繼剛. 傳感器與微系統(tǒng). 2015(12)
[2]AUV水聲跳頻通信調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 范巍巍,張殿倫,董繼剛,張友文. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2014(12)
[3]水聲通信技術(shù)綜述[J]. 賈寧,黃建純. 物理. 2014(10)
[4]載人潛水器“蛟龍”號的水聲通信信號處理[J]. 朱維慶,朱敏,武巖波,楊波,徐立軍,傅翔,潘鋒. 聲學(xué)學(xué)報. 2012(06)
[5]水聲通信技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 程恩,袁飛,蘇為,高春仙,曾文俊,孫海信,胡曉毅. 廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(02)
[6]水聲通信與水聲網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 許肖梅. 聲學(xué)技術(shù). 2009(06)
[7]一種穩(wěn)健的水聲差分跳頻通信體制[J]. 劉友永,梁國龍,張光普,殷敬偉. 壓電與聲光. 2009(03)
[8]水下數(shù)字語音通信系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)[J]. 郭中源,陳巖,賈寧,郭杰,陳庚,莫福源,馬力. 聲學(xué)學(xué)報(中文版). 2008(05)
[9]點(diǎn)對點(diǎn)移動水聲通信技術(shù)研究[J]. 殷敬偉,惠俊英,郭龍祥. 物理學(xué)報. 2008(03)
[10]多通道自適應(yīng)陷波濾波器組設(shè)計(jì)及性能分析[J]. 付進(jìn),梁國龍. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2007(09)
博士論文
[1]極化碼的譯碼算法研究及其應(yīng)用[D]. 張亮.浙江大學(xué) 2016
[2]極化編碼理論與實(shí)用方案研究[D]. 陳凱.北京郵電大學(xué) 2014
碩士論文
[1]多用戶水聲FH-MFSK通信技術(shù)理論與實(shí)現(xiàn)研究[D]. 李波.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[2]基于FH-CDMA的水聲網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中信號同步與檢測研究[D]. 莊子明.廈門大學(xué) 2009
本文編號:3662591
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/chuanbolw/3662591.html
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