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《烟台大学》 2009年
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基于信道模型的水声通信系统特性研究

牛停举  
【摘要】: 由于海洋环境条件的复杂多变,如多途干扰等时变、频变、空变随机特性,使得声信号在海洋信道中的传递存在着强烈的畸变和涨落。同时,水声信道的高环境噪声、有限频带、传输时延大等特点又极大地降低了水声通信系统的可靠性、有效性。因此对水声信道进行研究,分析其特性,是设计水声通信系统的基础意义重大。 本文主要进行了水声通信中信道的声场模型分析与仿真和水声信道对水声信号的影响分析工作,并将水声信道的时变特性与通信系统的性能分析联系在一起,分析了不同水声信号在衰落信道中的误码率,为通信系统设计提供了理论基础。 本文首先详细介绍了波动方程的理论推导,接着从波动方程出发介绍了水声信道的五种声场模型,重点介绍了简正波模型、射线模型和抛物线模型的数学物理基础,以及在环境模型处理中的应用可行性。总结分析了五种模型的适用条件,以及在实际应用中的优缺点。然后用Kraken简正波模型对浅海信道的传播损失特性进行了分析;用基于波束跟踪算法Bellhop射线模型对深海信道不同深度的本征声线进行了分析。 第四章提出了二种通信技术方案,即MFSK调制、PSK调制,研究了各种调制方式的特点,以及在不同的系统要求情况下,如何进行调制方式的选择。 最后将水声信道的时变特性与水声数字通信系统结合起来,通过仿真研究了在信道服从平坦瑞利衰落情况下,各种调制方式的误码率以及在频率选择性衰落信道下传输距离和相位噪声对误码率的影响。
【学位授予单位】:烟台大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN929.3

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 周卫星;孙川;支琤;王若擎;;Nakagami-m水声信道中HARQ的性能分析[J];信息技术;2012年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 周琳;深远海环境监测水声通信仿真方法与信道估计研究[D];中国海洋大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 周卫星;水声通信中基于HARQ的链路自适应技术的研究[D];上海交通大学;2011年
2 冯瑜;基于OFDM的超声管状水信道通信系统设计[D];山东科技大学;2011年
3 崔杰恩;水陆声电联合通信组网技术研究[D];华南理工大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 王兰勋,郭宝增;一种BCH码编译码的实现[J];河北大学学报(自然科学版);2002年02期
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10 张素香,戚银城,苏平;TMS320C50在语音编码转换中的应用研究[J];华北电力大学学报;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 屈科;赵梅;胡长青;;浅海海底特性及单参数反演研究[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
9 安良;张学峰;陈励军;张俊;方世良;;柔性阵被动定位系统中的阵形测量与互相关峰跟踪算法研究[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 乔梁;信源定位的可观测性及跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘友永;水声差分跳频通信关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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5 张之猛;水声信号处理中的盲解卷积技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 刘德铸;声学多普勒流速测量关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 梅继丹;水声声图测量技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 胡鹏涛;浅海中声能量分布的不均匀性对潜艇辐射噪声测量的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 雷亚辉;水下目标的时间反转法声探测技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 么彬;多子阵波束域高分辨水声成像技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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1 杨毅;FMCW雷达高度表数字信号处理技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 陈磊;激光测风雷达回波信号处理技术的研究[D];长春理工大学;2010年
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5 何文翔;矢量传感器多普勒定位研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 陈乃锋;MFSK水声通信信号处理子系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 范波;多途信道下的水下目标模拟器显控软件设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 谭学者;水下低频隔声特性理论与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 朱坤;声相关计程仪测速技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 李婷;浅海表面噪声矢量场时空相关特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 桑恩方;徐小卡;乔钢;苏军;;Turbo码在水声OFDM通信中的应用研究[J];哈尔滨工程大学学报;2009年01期
2 孙琪田,张恩夫;北黄试验海区的声速垂直结构模式与声线图[J];海洋通报;1996年01期
3 黄晓萍;桑恩方;;一个水声扩频通信系统设计与实现[J];海洋工程;2007年01期
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6 邹红星,戴琼海,李衍达,卢旭光;不含交叉项干扰且具有WVD聚集性的时频分布之不存在性[J];中国科学E辑:技术科学;2001年04期
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8 崔莉,鞠海玲,苗勇,李天璞,刘巍,赵泽;无线传感器网络研究进展[J];计算机研究与发展;2005年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 吴海彬;基于半物理仿真的海上平台沉浮运动研究[D];浙江大学;2002年
2 李霞;水声通信中的自适应均衡与空间分集技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
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5 王明华;高速水声通信中OFDM的关键技术与应用研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林伟;远程水声通信技术的研究[D];西北工业大学;2005年
2 孙翠珍;正交频分复用(OFDM)系统中信道估计算法的研究[D];西安科技大学;2005年
3 龙利;MATLAB环境下控制系统实时仿真实验的研究[D];重庆大学;2005年
4 杨俊飞;高速水声通信中的关键技术研究[D];西北工业大学;2006年
5 李楠;基于电力线载波通信技术的智能家庭网络的研究与设计[D];吉林大学;2006年
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7 金晓华;基于dSPACE半实物仿真的电机测试平台研究[D];东南大学;2006年
8 张战争;高速水声通信技术研究[D];西北工业大学;2007年
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10 冯宇;HSUPA系统中的HARQ技术研究[D];北京邮电大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 罗善政;水声数字传输系统抗信道衰落的若干技术措施[J];声学与电子工程;1986年04期
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【相似文献】
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1 黄海云;朱维庆;朱敏;;水声通信中基于小波变换的图像编码研究[J];海洋技术;2005年04期
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1 王凯;李军;;基于匹配滤波的水声信道估计[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
2 李军;蔡润泽;吴越;;基于复倒谱的水声信道均衡[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
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6 张培艳;刘云;李英丹;李周;;超宽带信道模型分析[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年
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9 张仑淏;许肖梅;魏翀;;Chirp扩频水声通信系统性能研究[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
10 陈小云;李巍;;超宽带(UWB)的信道模型[A];2005年全国超宽带无线通信技术学术会议论文集[C];2005年
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1 高成志;浅海环境下的水声信道辨识技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
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7 周玮;车辆对车辆无线衰落信道建模与仿真研究[D];武汉理工大学;2012年
8 李正宝;具有时空多变性的水下传感器网络基础协议研究[D];中国海洋大学;2011年
9 杨光;水下无线通信网络安全关键技术研究[D];中国海洋大学;2012年
10 刘潮东;水下信号处理与航行器路径规划方法[D];西北工业大学;2006年
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1 牛停举;基于信道模型的水声通信系统特性研究[D];烟台大学;2009年
2 肖鹏韬;水声信道自适应均衡算法研究[D];中北大学;2011年
3 谢涛;基于VC++.NET的水声通信软件开发及同步技术研究[D];云南大学;2010年
4 王炜;水声信道的多普勒处理及分集方法研究[D];上海交通大学;2011年
5 魏惠梅;水声通信系统关键技术研究[D];大连海事大学;2009年
6 牛悦娇;水声信道空时编码技术仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 郭华伟;OFDM技术在水声通信中的应用研究[D];厦门大学;2002年
8 许婷婷;基于OFDM的水声通信关键技术的研究[D];燕山大学;2010年
9 周三文;水声扩频通信系统仿真研究[D];西北工业大学;2003年
10 杨光;基于分数阶傅立叶变换的水声信道多参数估计算法研究[D];中国海洋大学;2010年
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