時頻調制技術在水下電磁通信中的應用.pdf

1、水下電磁通信是目前水下通信課題的研究熱門，這一技術被廣泛用于水下探測等領域。使用電磁波在水下通信，不僅通信速度快、信息傳輸速率高，而且介質中浮沉、沙粒等懸浮物對通信效果的影響甚微，成為不可缺少的一種水下通信技術。
　　時頻調制技術是一種利用多個頻率進行通信的調制方式，利用不同時隙發(fā)送不同頻率的信號，使用信號頻率的排列組合進行信息傳輸。多個頻率構成了頻率分集，可以有效的防止信道中可能產生的頻率選擇性衰落，并且相同頻率的信號往往被其他

2、頻率的信號分隔，可以有效的減小信號時域擴展對系統的影響，使其具有抗衰落、抗干擾的特點。
　　本文針對水下近距離傳輸場景，設計了一種基于時頻調制技術的水下電磁通信系統。該系統利用兆級載波電磁脈沖，結合時頻調制、頻率分集、正交編碼、能量檢測等技術，實現了水下電磁波通信。該系統主要特點為抗頻率選擇性衰落能力強，通信過程中即使某一頻段發(fā)生深衰落，由于采用了多重頻率分集，故也不會影響通信系統的正常運行。因介質的介質參數與大氣有較大差別，所以

3、對用于水下通信的電磁波有一些特殊的要求。本文通過分析水下電磁波前兆場理論、水下趨膚效應對電磁波的影響以及電磁波在水中的介質損耗和交界面損耗等，針對水下介質的參數，得出了適用于水下電磁通信的脈沖參數選擇的方法，分析了載波頻率、脈沖寬度等參數對通信效果的影響。文中給出了這一水下通信系統的發(fā)送端和接收端結構圖，并討論了系統中天線的選用方法。該時頻調制系統具有很強的糾錯能力和抗干擾能力，通過對時頻調制系統的誤碼率進行計算與分析，可以看出本系統的