胡雨露，王连明

(海南热带海洋学院海洋科学技术学院，海南 三亚 572022)

0 引言

图1 海水中声波通信过程

声波是海水中进行信息传输的主要手段，海面上的设备可以通过声波与水下设备进行通信，如图1所示.但是在海洋环境中，海面风浪、海洋生物活动、海上航运等自然和人为活动产生的声波，在传播过程中会与海面、海底、水体等发生相互作用，形成一个复杂的背景噪声场，这些噪声就是通常所说的海洋环境噪声[1].海洋环境噪声会对正常的声波通讯信号造成干扰，使信噪比下降.另一方面，由于采用声波通信的信源和信宿通常存在相对运动，会产生多普勒效应，使接收到的声波频率发生偏移，这些问题会导致检测有用声波信号的难度增大.同时，由于海底供电困难，通常要求声波检测设备具有功耗低、运算速度快等性能.因此，研究简单高效适用于低功耗硬件实现的、抗干扰、抗频移能力强的声波信号检测算法具有实际意义和研究价值.

目前，国内外学者在研究信号检测问题上，针对不同问题，给出的解决方案也不尽相同.文献[2]对微弱信号检测的方法进行了理论上的分析；文献[3-5]提出了在海洋环境背景下，使用随机共振检测水声信号的方法，但这一方法需要构造复杂的非线性系统，计算量增大，复杂度高，且不适于硬件实现；文献[6]提出使用核磁共振的方法进行信号检测，虽然在理论上检测效果较好，但计算复杂，硬件实现成本高；……