一種基于參量陣正交頻分復(fù)用編碼水聲通信的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水聲通信領(lǐng)域，特別涉及到一種基于參量陣正交頻分復(fù)用編碼水聲通 信的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 正交頻分復(fù)用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)(參見：尹 長川，羅濤.多載波寬帶無線電通信技術(shù)[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2004:23.)是 一種多載波高速數(shù)據(jù)調(diào)制技術(shù)，是將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，把信息調(diào) 制到多個正交的子載波上并行傳輸能夠有效克服頻率選擇性衰落，在寬帶通信中得到廣泛 的應(yīng)用。
[0003] 聲學(xué)參量陣（參見：何祚鏞，趙玉芳.聲學(xué)理論基礎(chǔ)[M].北京：國防工業(yè)出版 社，1981:420-421.)是利用聲波在傳播過程中介質(zhì)的非線性效應(yīng)，獲得差頻波及和頻波等 聲波的小尺寸聲發(fā)射裝置。其特點是低頻、高指向性、適于寬頻帶信號使用。在聲波的傳播 過程中，由于聲吸收系數(shù)與聲波頻率的平方成正比，頻率較高的原頻波以及和頻波衰減很 快，傳播一段距離后，只剩下頻率較低的差頻信號，該差頻信號相對于原頻信號則是低頻高 指向性的寬頻帶信號。
[0004] 水聲信道的一些特點決定了其通信的困難程度，比如海洋的高噪聲背景，很強的 多途干擾，通信頻率較低并且?guī)捠钟邢?。多途干擾是水聲通信重要障礙之一，由于水聲 信道的復(fù)雜性，參量陣的小孔徑下超指向性能力、自解調(diào)特點，以及低頻上可獲得很寬的相 對頻帶寬度為水聲通信的困難提供了一個可能的解決辦法。使用兩個頻率相近的高頻聲波 信號作為主頻信號，聲波在傳播過程中由于非線性效應(yīng)形成的差頻波則具有低頻高指向性 的特點，可以很大程度上克服多途干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種能在復(fù)雜水聲環(huán)境下具有很好的通信效果，可應(yīng)用于 保密通信的基于參量陣正交頻分復(fù)用編碼水聲通信的方法。
[0006] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：
[0007] (1)首先將發(fā)射端待傳送的二進制數(shù)據(jù)映射成對應(yīng)的復(fù)數(shù)序列{dQ，…，dN_J，對此 復(fù)數(shù)序列進行離散傅里葉逆變換，可得到含有N個元素的復(fù)數(shù)序列{\，…，SN_J;
[0008] (2)將序列{\，…，SNJ以At為時間間隔進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到連續(xù)信號
【主權(quán)項】
1. 一種基于參量陣正交頻分復(fù)用編碼水聲通信的方法，其特征在于： a)首先將發(fā)射端待傳送的二進制數(shù)據(jù)映射成對應(yīng)的復(fù)數(shù)序列{'···，cvj，對此復(fù)數(shù) 序列進行離散傅里葉逆變換，可得到含有N個元素的復(fù)數(shù)序列（S tl，…，SnJ ; (2) 將序列（Stl，…，SnJ以At為時間間隔進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到連續(xù)信號
(3) 在接收端以At為時間間隔對接收信號進行采樣并進行離散傅里葉變換，則可得 到復(fù)數(shù)序列{屯，…，(VJ，進而恢復(fù)出二進制數(shù)據(jù)； (4) 正交頻分復(fù)用編碼完成之后，利用用單邊帶調(diào)制，將調(diào)制后正交頻分復(fù)用信號和載 波信號作為參量陣發(fā)射的原頻波； (5) 利用參量陣發(fā)射信號，由于參量陣自解調(diào)特性，接收端得到差頻信號即為低頻正交 頻分復(fù)用信號，對其進行同步檢測、串并轉(zhuǎn)換、去循環(huán)檢測正交頻分復(fù)用解碼過程即可獲得 信息。
【專利摘要】本發(fā)明屬于水聲通信領(lǐng)域，特別涉及到一種基于參量陣正交頻分復(fù)用編碼水聲通信的方法。本發(fā)明包括：將發(fā)射端待傳送的二進制數(shù)據(jù)映射成對應(yīng)的復(fù)數(shù)序列；將序列為時間間隔進行數(shù)模轉(zhuǎn)換；在接收端為時間間隔對接收信號進行采樣并進行離散傅里葉變換；將調(diào)制后正交頻分復(fù)用信號和載波信號作為參量陣發(fā)射的原頻波；進行同步檢測、串并轉(zhuǎn)換、去循環(huán)檢測正交頻分復(fù)用解碼過程即可獲得信息。將廣泛應(yīng)用的OFDM通信體制與參量陣相結(jié)合的通信方案，能夠?qū)崿F(xiàn)較高通信速率并且可靠的水聲通信，并且因為參量陣可以在小尺寸下獲得高指向性窄波束。
【IPC分類】H04L27-26, H04B13-02
【公開號】CN104539569
【申請?zhí)枴緾N201510009773
【發(fā)明人】趙安邦, 惠娟, 程越, 周彬, 何呈, 宋雪晶, 曾財高, 畢雪潔, 馬林, 牛芳
【申請人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月9日