A METHOD OF PULSE-TO-PULSE CORRELATION FOR STUDY OF TIME-VARIANT CHARACTERISTICS OF UNDERWATER SOUND CHANNEL

A method of measuring correlation among signal pulses for investigation of random time-variantproperties of underwater sound channel is presented in this paper.The expression of correlationfunction between periodic pulses propagating in underwater sound channel is derived.The mea-sured results of the correlation coefficent of the received signal pulses in propagating channel andin fixed-target reflected channel are given.Primary analysis of measured results and a channel modelhave heen shown in this Paper.     

用脉间相关法测量海洋声信道的时变特性

本文提出一个研究海洋声传输信道随机时变特性的脉间相关法。导出了周期脉冲经声信道传播的脉间相关函数的表达式,给出了声传播信道和固定目标反射信道脉间相关系数的测量结果,并对信道模型和测量结果作了初步分析。     

时变信道相干部分的修正匹配

由于水声信道的随机时变及多途特性,使得以发射信号作参考的匹配滤波器检测性能的下降。本文提出当多途结构具有相对稳定部分时,可采用以下两种信道匹配方法:(1)脉间相关信道匹配法(参见[4]);(2)解卷求信道响应法,后一方法要求发射宽带短脉冲,用解卷求出的信道响应h(τ,ι)去修正欲发射的其它声呐信号,并把它当作匹配滤波器的响应函数,以提高匹配滤波器对时变信道的适配能力。本文前一部分对各种设定的信道模型,给出了修正匹配的计算机模拟结果;后一部分给出了经4浬和24浬海洋信道传输的数据的修正匹配,并给出了以上两部分修正前后的计算机结果比较。对大信噪比,修正匹配的效果是十分显著的。     

海洋声信道自适应匹配实验研究

本文在讨论了海洋声信道时、空变特性的基础上，采用自适应滤波方法求信道响应函数。用所求得的响应函数进行信道匹配，取得明显效果。这里重要的是如何提高解自适应叠代方程的收敛速度。为此，本文除了采用步长因子自适应调节，频率域自适应滤波外，还提出合理设置权系数参量，使求解信道响应函数的速度提高。实验结果证明：在正确设置权系数之间时间关系的基础上，可以用有限数目的权个数，表示复杂的多途信道的响应函数。     

用于水声传感器网络自组织的询问式泛洪广播算法

水声传感器网络(Underwater acoustic sensor networks,UASN)通常由随机散布的传感器节点组成。需要通过自组织算法将这些节点组成具有一定功能的网络。目前,已有较多成熟的用于陆地无线传感器网络(Wireless sensor networks,WSN)的自组织算法。但水声通信中存在的严重的传播损失、较高的背景噪声、有限的通信带宽、较长的传播时延、复杂的多途信道等,使得大多数适用于WSN的自组织算法难以适用于UASN。本文提出了一种改进的自组织算法,在简单泛洪广播算法中附加一段询问过程。通过OPNET仿真证明了在相同的条件下,相比于简单泛洪与概率泛洪广播算法,本算法可以在较短的时间内建立起有效路由,降低了水声网络在自组织阶段的能量消耗。     

水下数字语音通信系统的研究和实现

将相干水声通信技术和混合码激励线形预测语音编码技术相结合进行了研究,设计并实现了一个可应用于浅海水声信道的实时数字语音通信系统.系统针对语音编码数据的特点,根据语音数据对恢复话音重要程度的不同,采用分层的信道编码以减少总体冗余度提高系统传输效率,采用鲁棒的语音帧同步机制、引入缓存机制保证语音数据流的连续性以提高系统整体性能;采用基于信道估计的内嵌二阶锁相环分数间隔判决反馈均衡器以对抗水声信道多径的影响.对该系统进行的海试在6 km和11 km距离上成功地实现了较高质量(可分辨出不同说话人)的实时水下语音通信,海试结果表明该系统可以应用于半双工实时水下数字语音通信.     

水声通信中低码速率语音编码算法的研究

中远距离(>10 km)水声语音通信时,由于可利用带宽窄、复杂多变等不利因素对信息传输率的制约,语音编码速率应降到尽可能的低。利用水声信道传播时延大的特点,结合人耳听觉感知的特性,在深入研究混合激励线性预测编码(MELP)标准之后,提出一种语音编码速率可调节的变比特率语音编码算法。其平均码速率约600 bps,主观语音质量评估平均得分(PESQ MOS)约2.8分。对该编码算法性能进行了计算机仿真和海上实验验证。实验及仿真表明,在误码率不高于10-3时,本算法表现良好且稳定,合成语音清晰可懂,易于辨认说话人。      

高动态GNSS接收机导航数据采集完整性研究

由于高动态GNSS接收机数据更新率高、数据量大,因而对高动态GNSS接收机导航数据采集的完整性提出了很高要求;针对上述要求,对高动态GNSS接收机导航数据采集完整性进行研究,设计了定时、事件触发和双缓冲3种导航数据采集方法;由于数据截断问题,定时方法的数据丢帧率为15.72%,适用于数据量少、更新率低的环境;事件触发方法虽然有效避免了数据截断,但由于缓冲区溢出,导致数据丢帧率为11.88%,适用于短时数据采集的环境;双缓冲方法有效解决了数据截断和缓冲区溢出问题,丢帧率为0,适用于高动态环境;最后,将双缓冲采集方法在高动态GNSS接收机导航数据采集中应用,结果证明所设计的采集方法能够高效完整地采集数据。     

一类具有年龄结构的传染病模型的持续性质

研究了一类具有年龄结构的SIR型传染病模型,证明了该模型当阈值R_0<1时疾病消亡,当阈值R_0>1时模型同时具有一致弱持续性质和强持续性质.     

菲律宾海声传播信道时空相关性变化实验

声传播信道的时空相关性变化主要由信道多途结构的时空变化所决定。一般深海声传播信道由于受海底底质影响小，多途结构相对较为简单，比较容易实现深海信道的修正匹配．本文利用拖曳式低频宽带大功率发射换能器，发射线性调频脉冲信号，在接收端利用拷贝相关和脉间相关处理，得出信道的时空相关性变化。由于采用了宽带长脉冲信号，经过处理后减少了噪声于抗的影响．实验结果证实：信道的时空相关性主要由信道的多途结构及其时空变化决定．信道的相干部分约占全信道的４０％．本文的实验结果对深海信道的修正匹配研究有一定参考价值。