分集技术在水声跳频通信中的应用
2012-08-21张维全王明洲
舰船科学技术 2012年11期
关键词:系统
张维全,岳 玲,王明洲
(1.水声对抗技术重点实验室,广东 湛江 524022;2.西安精密机械研究所,陕西 西安 710075)
0 引言
水声通信技术在海防现代化建设和海洋资源开发事业中起着非常重要的作用,是国内外十分关注的研究热点,尤其是人类活动频繁的浅海域水声通信。然而,浅海水声信道由于受到海底海面边界条件以及海水介质不均匀分布的影响,表现出明显的时间、频率和空间弥散现象。特别是时间弥散效应(或者称为多途扩展效应)会引起水声信道的频率选择性衰落,对高速率水声数字通信会产生严重的码间串扰(ISI)[1]。另一方面,海洋信道本身的动态特性或收发信机双方的相对运动会产生多普勒效应,使到达接收端的各路多途信号产生不同的多普勒频移,从而引起频域上的多普勒扩展,时域上的选择性衰落。浅水水平信道的双扩展特性使得相干接收机难以保证相干载波的提取和跟踪,而不能保证稳定可靠的水下通信。基于非相干检测的跳频通信系统通过频率周期性跳变的方式来抵抗多途或人为干扰,跳频周期越长所提供的信道清空时间越长,从而抗多途的能力也越强[2-3]。并且可以通过快跳频方式获得时间和频率上的显分集效果,从而进一步提高抗衰落能力。本文对快跳频显分集技术与信道编码隐分集技术在水声衰落信道中的应用进行了研究,通过仿真详细分析了二者在水声多途衰落信道中的性能。
1 水声通信信道模型
水声信道由于受海底海面边界条件以及海水介质不均匀分布的影响,是一种随机时-空-频变的强多途信道,可以用时延扩展和多普勒扩展2个特征来描述。……
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