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水声通信技术的研究进展

作者: 长沙金信诺防务  来源: www.csjxnfw.com  时间:2020年01月02日
  1 非相干水声通信技术
  20世纪70年代后,数字调制逐渐取代模拟调制,成为水声通信技术主要的调制方式。非相干通信技术主要是利用键控的方式进行调制,由于频移键控(FSK)调制技术的通信数据可靠性较高,因此最为常用[3]。1981年美国麻省理工大学和伍茲霍尔海洋研究联合开发的水声通信系统利用多进制频移键控(MFSK)进行调制,在200m左右的距离上实现了1.2kbps的水声通信速率。
  2 相干水声通信技术
  相干通信技术主要包括相移键控(PSK)、差分相移键控(DPSK),其带宽利用率比非相干通信技术提高了一个数量级[4]。20世纪90年代美国Scripps海洋研究所发展出了单载波相干通信技术,采用多相移键控(MPSK)信号,空间分集、自适应均衡器、纠错编码和多普勒补偿等技术。
  3 多载波水声通信技术
  以正交频分复用(OFDM)为代表的多载波水声通信技术将高速串行信号转化为低速并行信号,增加了码元持续时间,降低了带宽,有利于在多径信道中传输。2005年美国康涅狄格大学的Shengli Zhou等人提出了补零OFDM水声通信方案,实现了2.5km距离22.7kbps的水声通信速率,且误码率低于。
  4 其他技术
  多输入多输出技术(MIMO)利用信号在信道中多径传播的特性来实现高速、可靠、多端通信。由于其具有提高信道容量、抗衰落、降低误码率等特点,因此这也是当前高速率水声通信技术的发展趋势之一。
  编码技术可以提高通信系统的纠错性能,降低通信系统的误码率。编码方式包括RS码、卷积码、Turbo码、低密度奇偶校验(LDPC)码,应用在水声通信系统中可以明显提高通信质量。
  扩频技术信号所占用的带宽远大于原始信号带宽,但其具有抗多径和抗干扰能力,并且可以在低信噪比的条件下保证通信质量,因此也是水声通信技术的重要发展方向。
  5、结语
  水声通信技术的理论已经比较成熟,而在具体实现中还存在一些问题。虽然水声通信技术已经取得了长足的进展,但要实现更快的通信速率、更高的通信质量、更完善的通信网络,还需要MIMO技术、编码技术、扩频技术等技术的结合与实现,还有一段路要走。
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关键词:长沙金信诺防务技术有限公司,金信诺,换能器,低频
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