抗声信号起伏的有效方法

本文结合水声编码遥控通信系统的研制工作,分析了水声系统产生声起伏现象的机理及海面反射、散射的影响。在试验的基础上建立了系统的数学模型,并进行了计算机仿真。论述了采用多频制抑制声起伏的有效性,给出了频率值的选择方法。该方法适用于水声通信系统、声纳系统和鱼雷声制导系统。     

灭雷装置集成水声遥控系统设计

提出灭雷装置集成水声遥控系统,通过发射编码脉冲信号控制灭雷装置工作。介绍了系统组成及工作原理,概述了其应具备的主要功能。运用正交相关处理接收机、时间和频率分集技术有效抑制声起伏,水池试验证明了系统设计的合理性和装置应用的可行性。     

单载波频域均衡技术及其在水声通信中的应用

论述了水声通信单载波频域均衡（SC-FDE）的基本原理、系统框架以及在SC-FDE系统中所采用的基于导频的最小平方（LS）信道估计方法。针对水声通信信道的特点，分别对SC-FDE和OFDM在相同多径效应和多普勒频移条件下的性能进行了分析，结果表明：在较高信噪比条件下，SC-FDE可比OFDM更有效地对抗多径和多普勒频移的影响。此外，SC-FDE还能克服OFDM存在的峰平功率比（PAR）过大的问题。该技术在水声通信中有良好的应用前景。     

宽带水声发射系统换能器分段匹配方法研究

换能器与功率放大器之间的匹配网络设计是宽带大功率水声发射系统的关键技术之一。把水声换能器、功率放大器及其联系两者的匹配网络视为一整体,从系统的观点出发,提出了一种分频段匹配宽带水声换能器的处理方法。通过对水声换能器的导纳特性和发射电压响应的分析,合理地选择匹配网络参数。该方法能充分发挥换能器在不同频段中的特性,实现水声发射系统的宽频带工作。水池实验验证了该方案的有效性:在2~16 kHz带宽范围内,发射电压响应级起伏ΔTVR和发射声源级起伏ΔSL均得到改善,尤其在感兴趣的4~15 kHz的宽带范围内,功率因数得到显著改善,功放管耗明显降低,发射电压响应级起伏ΔTVR从21 dB降到14 dB,发射电压声源级起伏ΔSL从24 dB降到7 dB,但对功放的安全保护电路提出了更高的要求。     

水文条件对某型鱼雷声自导影响分析

水介质是非常复杂的传播信道，它受到各种自然条件和随机因素的影响，具有很大的复杂性和不稳定性，使其在内传播的水声信号产生延迟、失真、损耗和起伏等变化。本文就几种典型的水文条件对声自导鱼雷的影响作简要的分析，以获得规律性结论。     

分布式水下导航、定位、通信一体化系统设计

设计了一套集导航、定位、无线电通信和水声遥控通信功能于一体的大型联合系统。利用试验船上的船载测距仪、海面的无线电遥控浮标、海底应答器阵、无线电基站和显控计算机组成的空间立体网络实现了对水下目标的导航、定位功能,具有三维测量能力;通过无线电通信和水声遥控通信相结合的方法,实现了对海底应答器的远程控制和管理,增大了系统的工作范围;提出一种实用有效的海底应答器阵位测量方法。文中主要介绍了系统的总体设计方案、导航定位原理、水声信号处理方法和试验结果。海上试验结果证明了系统的可行性和可靠性。     

基于多频制的抗声传播起伏技术

深入分析了多途效应的起因,对声波干涉起伏进行了建模,分别仿真计算了单频和三频制下的声传播起伏,并对仿真结果进行对比分析。仿真结果表明:多频制方法对声起伏具有明显的抑制功能,可提高声自导系统的作用距离。     

水声混沌跳频通信技术研究

准确地遥控水下探测器的工作状态要求水声通信具有非常高的可靠性与保密性,因此水声通信的数据传输变得尤为重要。研究了低信噪比下的水声跳频通信技术,分析了混沌跳频图案的实现和水声跳频信号的低信噪比检测问题,介绍了编解码中的同步技术,并提出一种纠错码—扩展Hamming码在水声跳频通信中编码检错及纠错译码的实现方法。同时对该方法的性能进行了外场水库实验,验证了它在低信噪比水声通信中的可行性。     

基于以太网的鱼雷声自导电信号半实物仿真系统

由于鱼雷作战水声环境的复杂性，鱼雷声自导半实物( HWIL)仿真成为实验室环境下声自导系统设计与性能评估的重要手段。提出了一种基于以太网的分布式半实物仿真系统，采用电信号注入法模拟目标／背景信号，介绍了其构成方法及工作原理；详细讨论了窄带点目标、窄带体目标、混响和海洋噪声等主要目标／背景信号的水声仿真模型；给出了使用流水线阵列处理的仿真信号源硬件系统设计，并提出了延时滤波算法实现了多路仿真信号源的实时同步输出。相应的信号仿真试验结果证明了采用电子注入法实现声自导半实物仿真系统的有效性。     

水声混沌跳频通信的多普勒频移估计及补偿方法研究

分析了水声信道特性及混沌跳频通信抗干扰能力的特性，提出了跳频系统频隙划分的改进方法，并针对水声信道多普勒频移的特点，提出了基于导频的多普勒频移估计及补偿方法，并对该方法进行了仿真，仿真结果表明：基于导频的多普勒频移估计及补偿方法，与通常方法相比具有较强的抗窄带干扰的能力。     

拖曳式高频水声通信信号侦测系统设计

在简要介绍水下侦听网络的基础上,指出了水声通信信号侦测的必要性,提出了拖曳式高频水声通信信号侦测系统设计方案,给出了系统信号调理模块的详细设计,并提出了验证本系统性能的试验测试方法。     

水声信道中跳频通信系统设计与仿真

针对水声信道复杂多变和强多途等特点,建立了包括时变衰落、多途干扰和加性高斯白噪声干扰的水声信道模型,提出了一种基于非相干多频移键控(MFSK)调制的跳频通信系统方案(FH/MFSK), 描述了其仿真实现过程,给出了其在瑞利衰落和莱斯衰落水声信道下系统性能的仿真结果,并对其进行了详细分析,为水声信道中FH/MFSK系统设计的参数选取和性能优化提供参考.结果表明,FH/MFSK水下通信系统可以有效克服多途干扰,对多普勒有一定的免疫性,可以实现可靠的水下通信.     

单矢量差分幅度相移键控正交频分复用水声通信研究

为了在不牺牲通信带宽利用率的前提下,进一步提高水声通信质量,在描述高阶差分幅度相移键控调制技术和单矢量信号处理技术的基础上,基于矢量水听器和高阶差分调制技术,提出一种应用于正交频分复用（OFDM）通信体制中的高速水声通信系统。根据实际水域声速梯度真值,利用信道仿真软件建模实际水声信道,仿真研究通信系统在此信道下的通信性能。研究结果表明：对矢量水听器采集的声压和振速通道信号进行p+3v_c线性联合处理可获得增益,单矢量差分幅度相移键控OFDM通信系统比标量差分幅度相移键控OFDM系统的通信效果有明显改善,验证了该系统的可行性和优越性。     

模糊多属性决策在多目标跟踪目标优选中的应用

由于海洋环境的复杂性和水声信道的特殊性,多目标跟踪过程中的目标优选一直是水声信号处理领域的突出难题。目标优选是目标分配的重要依据,必须综合考虑目标的多种特征信息。文中针对水下声自导系统,对影响目标优选的各种因素进行了分析,提出了目标优选指标体系,确定了各种特征因素的权重,并以多属性决策方法证实了指标体系和权重确定的正确性,能有效地提高水下声自导系统的作战效能。     

一种水声扩频通信系统模型的仿真与分析

针对影响水声通信系统高速和高可靠性能的主要障碍问题,提出了一种改进的RAKE接收技术方案。通过研究水声信道衰落特性和水声相干多途信道模型,建立水声扩频通信系统模型,详细分析编码技术对系统性能的影响,并给出Rake接收机在不同合并方式下的仿真分析及数据。仿真结果表明,该方案能较好地解决水声数据传输中的多径干扰,是有效、可行的。     

基于PWM调制的水声发射机的设计与实现

水声发射机是声呐系统的重要组成部分,声呐发射机的性能优劣对整个声呐系统有着重大的影响,根据通信系统的设计与技术指标要求,设计实现了基于PWM(Pulse-Width Modulation)调制的水声发射机。     

基于水声对抗系统的鱼雷噪声仿真研究

鱼雷仿真是水声对抗仿真系统中的重要组成部分,其仿真效果对水声对抗仿真整体性能有着重要影响。以潜射声自导反舰鱼雷为例,论述了鱼雷噪声仿真的实现过程和关键技术,包括鱼雷出管声仿真,鱼雷航行辐射噪声仿真,弹道仿真等具体内容。该方法可以体现鱼雷噪声的声学特征,可以用于水声对抗方法研究,系统测试等方面。     

水下目标回波方位起伏特征研究

水下目标的特征提取是声自导鱼雷目标识别和分类的基础，本文从水下目标的空间域信息的特征出发，讨论了分裂波束双通道自导系统目标方位提取方法，研究了基于目标方位扩展的水下目标方位起伏特征。实验表明，水下目标回波存在目标方位的起伏特征。     

浅海水声信道中重复累积码性能研究

针对浅海水声信道的强多途、长时延、严重衰落等特点,需采用性能好、能够实现线性编译码便于实时处理的信道纠错码技术以提高水声通信系统可靠性的问题,提出重复累积(Repeat-Accumulate针对浅海水声信道的强多途、长时延、严重衰落等特点,需采用性能好、能够实现线性编译码便于实时处理的信道纠错码技术以提高水声通信系统可靠性的问题,提出重复累积(Repeat-AccumulateRA)码作为浅海水声信道的纠错码方案。建立RA码在浅海水声信道中的仿真模型,比较其在不同浅海水声信道模型下的性能,通过水池数据传输实验研究编译码参数对RA码性能的影响,并以水下图像传输实验进一步验证该编码方案。仿真和实验结果表明：RA码在浅海水声通信系统中具有较强的纠错能力,选择合适的参数会进一步提高编码增益。与Turbo码和LDPC码的编译码复杂度对比,RA码能够实现线性时间编译码,算法复杂度低,硬件实现简单,在水声通信中具有非常好的应用前景。     

宽频带水下导引系统的水声传感器设计

对适用于水下武器导引系统的水声传感器频带展宽问题进行了讨论。采用Tonpilz型纵向振动压电水声换能器作为传感器阵的基本单元，在设计上将压电晶堆激励的纵向振动与辐射面的弯曲振动模态综合考虑，改善了换能器的声辐射和接收频率响应特性，实现了高空间增益和△f≥10．0kHz的宽带特性。