海浪对水下甚低频最小频移键控信号解调的影响
2011-08-08潘威炎
电波科学学报 2011年4期
关键词:信号
陆 洪 潘威炎
(中国电波传播研究所,山东 青岛266107)
1.引 言
按照ITU的规定,甚低频(VLF)是指3~30 k Hz的频率范围,它对应的自由空间波长为10~100 km.由于地面与电离层对于VLF波都有良好的反射特性,以及地面与电离层之间的距离与VLF波长可比拟,VLF波在地面与电离层之间被来回反射导引地传播,一般称这种传播方式为地—电离层波导传播。对于VLF波而言,地面与电离层可理解为良好的反射壁,VLF波在其中传播损耗很小,一般每千千米的衰减率约为1~3 dB;VLF电波亦能渗透一定深度的海水,它在海水中的衰减率约为4~6 dB/m,利用VLF信号进行通信是世界各国海军用作对潜通信指挥的主要技术手段。VLF电波从发射台到水下潜艇的接收天线之间的传播路径很长,涉及的介质包括地面及浅层的土壤、大气层、电离层以及海水。电波经长距离传播后,不可避免地产生失真和畸变,从而使它携带的信息在解调时产生误码。当潜艇在水下接收VLF信号时,由于海浪起伏,使水下接收的VLF信号的幅度与相位随海浪起伏产生相应的周期性变化,一般VLF通信在水下的可接收深度为水下十多米,VLF波在海水中的波长也只有十多米,而海浪的起伏一般可达几米,因此,水下的VLF信号无论从幅度与相位的角度上,其变化都是显著的[1]。由文献[2] [3] 可知,在水下接收点平均深度和电波频率不变的情况下,海浪波动对水下接收点电磁场的影响取决于海浪的波高。
在已知海水的水文状况(海水导电率)等条件下,建立海水中VLF传播信道模型,针对VLF通信系统中常用的MSK调制信号,用计算机仿真方法计算各种海浪等级及信噪比条件下,水下MSK信号差分解调的误码率,分析通信误码率与海浪浪高、信噪比等参数的关系。……
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