發(fā)布時(shí)間：2025-02-26 20:54

　　海洋資源的勘探和開發(fā),對(duì)于水下實(shí)時(shí)通信的質(zhì)量要求越來越高。而電磁波因在水下衰減極快,限制了其在水下環(huán)境的應(yīng)用。利用音頻頻段的水聲通信,雖然能傳輸較遠(yuǎn)距離,但其速度及實(shí)時(shí)性受到限制。針對(duì)水聲通信中,聲波的帶寬相對(duì)較低,速率較慢的問題,本文提出了在發(fā)送端使用多進(jìn)制數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?相對(duì)于普通的二進(jìn)制調(diào)制方式,能顯著提高單位碼元信息量,在帶寬限定的條件下,大幅提高通信速率,有效利用了信道帶寬。但采用多進(jìn)制數(shù)據(jù)傳輸,降低了傳輸信號(hào)的信噪比,同時(shí),在系統(tǒng)的接收端,由于水聲信道的低通特性以及強(qiáng)多徑效應(yīng)會(huì)造成嚴(yán)重的碼間串?dāng)_現(xiàn)象,針對(duì)此問題,本文對(duì)接收端的信號(hào)處理方式做了大量的分析研究,確定了使用信道均衡作為接收端的信號(hào)處理方式。首先,分析現(xiàn)有的均衡器結(jié)構(gòu),在FFE-DFE組合均衡器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,加入了SAG判決引導(dǎo)算法,提出了一種新的均衡器結(jié)構(gòu),解決了誤差擴(kuò)散問題。而后,分析了現(xiàn)有的均衡器權(quán)系數(shù)迭代算法,針對(duì)現(xiàn)有迭代算法在處理碼間串?dāng)_問題時(shí),存在收斂速度慢,穩(wěn)態(tài)誤差大,算法復(fù)雜不易于硬件移植等問題,提出了一種基于反余弦步長(zhǎng)函數(shù)和三參數(shù)調(diào)整因子的快速收斂的自適應(yīng)變步長(zhǎng)LMS算法。通過MATLAB對(duì)三參數(shù)因...

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1通信系統(tǒng)示意圖

2.2.2系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建基于前面小節(jié)對(duì)信道和擬解決問題的分析，初步確定了通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的方案并進(jìn)行環(huán)境的搭建。本系統(tǒng)使用了Cortex-m3架構(gòu)的STM32F109RCT6(后文簡(jiǎn)稱STM32)芯片，在發(fā)送端用PC機(jī)串口輸入四進(jìn)制的數(shù)字基帶信號(hào)到STM32的....

圖2.2水聲換能器根據(jù)2.1節(jié)的信道分析，可知水聲信道最主要的多徑效應(yīng)為水面，水底以及直達(dá)路徑上

究生學(xué)位論文第二章表2.1水聲換能器參數(shù)號(hào)NU40A25TR-1徑25mm心頻率40KHZ壓120dB態(tài)電容2200Pf±20%高輸入電壓160Vp-p向角30°±10°作溫度-40°C⁺80°C

圖2.3水聲多徑效應(yīng)

工作溫度-40°C⁺80°C圖2.2水聲換能器分析，可知水聲信道最主要的多徑效應(yīng)為水面，水意圖如圖2.3所示。通過在長(zhǎng)100mm,寬20mm，高端換能器固定于水槽兩端，模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，如圖2.

圖2.4實(shí)驗(yàn)水槽實(shí)驗(yàn)環(huán)境初步搭建完畢，后續(xù)實(shí)驗(yàn)將使用該系統(tǒng)觀察接收端信號(hào)波形，分析實(shí)際信道問

圖2.4實(shí)驗(yàn)水槽境初步搭建完畢，后續(xù)實(shí)驗(yàn)將使用該系統(tǒng)觀察接收端信號(hào)波形，分析實(shí)際系統(tǒng)基礎(chǔ)之上在接收端使用信道均衡算法解決信道問題。初步測(cè)試及問題分析步測(cè)試述實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行水聲通信實(shí)驗(yàn)，其中數(shù)字基帶信號(hào)為循環(huán)發(fā)送的“1000010bps，使用四進(jìn)制調(diào)制方式，使得1個(gè)碼元包含2bi....

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