【摘要】：隨著海洋研究、資源開發(fā)和保護事業(yè)的不斷發(fā)展,海洋再度成為世界關(guān)注的焦點,海洋的國家戰(zhàn)略地位也空前提高。水聲通信技術(shù)作為實現(xiàn)中遠距離水下通信的唯一方式,在探索海洋的過程中扮演著重要的角色。由于水下聲信道具有強多途、窄帶寬、高噪聲、隨機時-空-頻變的特點,在水下實現(xiàn)穩(wěn)定、高質(zhì)量的語音通信極為困難。語音編碼技術(shù)可以去除語音信號中的冗余信息,盡可能地壓縮語音信號,降低傳輸所需的比特率,從而減小通信所需帶寬。跳頻通信技術(shù)在抗多途和抗碼間干擾方面有著優(yōu)良的性能,特別適合用于水下遠距離通信。本文在對水聲信道特性研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合語音編碼和跳頻通信技術(shù),有效克服了水聲信道的頻率選擇性衰落,實現(xiàn)了水下遠距離語音通信。本文的主要工作如下:1.從降低誤碼率的角度出發(fā),分析水聲信道的物理特性和傳輸特性,及其對水聲語音通信系統(tǒng)的影響,并利用BELLHOP射線模型仿真了兩種淺海水聲信道模型。2.介紹了語音壓縮編碼和跳頻通信的基本原理,研究了兩者在水下語音通信中的應(yīng)用,并給出低速率水下語音跳頻通信系統(tǒng)的基本模型。針對水聲信號強多途、長時延的特點,在分析了各種跳頻序列的性能優(yōu)勢后,提出了一種寬間隔組合跳頻序列設(shè)計方案。通過仿真驗證了該序列能有效降低了系統(tǒng)的誤碼率,并提高了系統(tǒng)的保密性。3.在上述理論和仿真研究的基礎(chǔ)上,基于OMAP-L138DSP芯片設(shè)計了一套數(shù)字化低速率水下語音通信系統(tǒng)樣機,并對每個模塊的設(shè)計方案做了詳細介紹。詳細闡述了軟件設(shè)計思路,實現(xiàn)了遠距離水下實時語音通信的目標,并通過海上實驗驗證了該系統(tǒng)的可行性和有效性。
【圖文】：

邐第一章緒論邐逡逑航實驗［１６］，該實驗在海床上系留了邋６個通信節(jié)點，呈五邊形分布。逡逑其它的水聲通信網(wǎng)絡(luò)如歐盟在ＭＡＳＴ邋（Ｍａｒｉｎｅ邋Ｓｃｉｅｎｃｅ邋Ａｎｄ邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ逡逑Ｐｒｏｇｒａｍ）計劃的支持下也實施組建了邋ＲＯＢＬＩＮＫ、ＬＯＴＵＳ［１７］、ＳＷＡＮ邋和邋ＡＣＭＥ［１８，逡逑Ｍ等海洋水聲網(wǎng)絡(luò)。逡逑

此時影響聲速變化的因素主要是海水深度溫度。主躍變層以下并一直逡逑延伸到海底的深度稱為深海等溫層，該層海水的溫度幾乎保持不變，但是由于受逡逑到海水靜壓力的作用，聲速會隨深度增加而增加。圖２－１為深海典型聲速分層剖逡逑面圖。逡逑表面層聲速（米／秒）逡逑１４７８．３邐Ｈ９３．Ｓ邐１５０８．８＾邐１５２．４逡逑９１４邋－邋＾邋｜邐＇逡逑１８３０邋－邐海等^簀義希玻罰矗村澹危苠義希常叮叮板澹危苠義賢跡玻鄙詈５湫蛻俜植閆拭嬙煎義希疲椋玨澹玻卞澹裕穡椋悖幔戾澹櫻錚酰睿溴澹櫻穡澹澹溴澹櫻簦潁幔簦椋媯椋澹溴澹校潁錚媯椋歟邋澹椋鑠澹模澹澹皰澹櫻澹徨義洗油跡玻笨梢鑰吹劍諫詈２愕惱荻群橢髟靜愕母荷傯荻戎�，，存在辶x弦桓鏨偌≈擔(dān)蒙疃瘸莆詈Ｉ樂�。当声波往上传播时，深度变小水温升辶x細擼ǖ醬鎦髟頸洳閔倩岜浯�，由又Gㄔ詿ス討謝嵯蟶俾慕緱嬙溴義希瑰義

本文編號：2628141