面向小型水下无人平台的移动水声通信系统

作     者：姚俊辉 赵燕锋 童峰 陈东升 上官明禹 YAO Jun-hui;ZHAO Yan-feng;TONG Feng;CHEN Dong-sheng;SHANGGUAN Ming-yu

作者机构：厦门大学海洋与地球学院福建厦门361005 厦门大学导航与位置服务技术国家地方联合工程研究中心福建厦门361005 厦门大学人工智能研究院福建厦门361005 福州大禹电子科技有限公司福建福州350001 

出 版 物：《水下无人系统学报》 (Journal of Unmanned Undersea Systems)

年 卷 期：2022年第30卷第6期

页      面：761-767页

学科分类：082601[工学-武器系统与运用工程] 08[工学] 082403[工学-水声工程] 0826[工学-兵器科学与技术] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFE0110000) 上海市科委“科技创新行动计划”项目(21DZ1205502) 

主　　题：移动水声通信 多普勒补偿 信噪比 双曲调频 

摘      要：移动水声通信信道具有典型的多径、多普勒双重扩展特征,严重影响通信性能。特别是用于水下特战等领域的小型水下无人平台装备,具有航行状态多变、多浅海应用、受限功耗下发射功率低等特点,导致多普勒变化、多径严重、信噪比低,对传统移动水声通信方案造成极大挑战。文中提出了一种面向特战领域小型水下无人平台的移动水声通信方案,该方案通过直接数字频率合成器芯片,调整系统模拟/数字转换采样率,从而在硬件上实现实时多普勒补偿;结合直接扩频序列调制,提高低信噪比条件下的抗多径性能;采用双曲调频同步设计保证同步捕获性能。半实物仿真实验结果验证了该系统的有效性。