李增祥，刘磊，赵云江，刘凇佐

(1.山东理工大学 计算机科学与技术学院，山东 淄博 255000； 2.哈尔滨工程大学 水声工程学院，黑龙江 哈尔滨150001)

二元正交chirp载波水声通信时变多普勒系数估计

李增祥1，刘磊2，赵云江2，刘凇佐2

(1.山东理工大学 计算机科学与技术学院，山东 淄博 255000； 2.哈尔滨工程大学 水声工程学院，黑龙江 哈尔滨150001)

针对水下潜器间相对变速运动时进行声通信导致的宽带多普勒和码元间多普勒不一致的问题，本文提出一种基于二元chirp信号的移动稳健水声通信系统的多普勒估计和解调算法。基于分数阶傅里叶变换(FRFT)对同步信号处理得到初始多普勒系数后，利用相邻码元间的相关性，对相邻码元进行滑动匹配迭代处理，实现对每一个chirp载波的多普勒系数估计，同时在估计多普勒系数的过程中利用中间变量实现对信号的解调。海上通信距离5 km，运动速度为1.5 m/s时,可以达到误码率小于10-4的通信效果。仿真和海上试验结果都证实了该方法的有效性。

线性调频信号；移动水声通信；分数阶傅立叶变换；多普勒系数估计；滑动匹配；信号处理；时变信号

伴随着人们对海洋开发和探索的逐渐深入，各种水下潜器在海洋勘探开发领域发挥越来越大的作用，特别是编队协同工作时，需要利用水声通信技术进行信息沟通[1]。由于海水强烈的吸收特性，基于无线电的通信方式无法直接应用于水下的远程通信。声波是迄今为止唯一可以进行水下远程信息传输的载体。……