基于扩频技术的远程水声遥控系统研究

作     者：彭纪肖 

作者单位：西北工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张歆

授予年度：2006年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：水声遥控 FSK调制 直接序列扩频技术 RAKE接收 信道估计 发射平台 接收电路 

摘      要：随着海洋开发的发展和国防建设的需要，水声遥控系统特别是远程水声遥控系统的研究受到了广泛的重视。水声信道是传播特性恶劣的无线信道之一，随着传输距离的加大，其传播特性更加复杂。长距离传输的信号衰减以及多径传播所造成的码间干扰是影响水声遥控系统性能的主要因素。 扩频技术是一种能工作在低信噪比条件下的通信技术，并且它也是一种非常有效的抗多径干扰技术（特别是直接序列扩频技术），加上它的隐蔽性和低截获概率性能，使得它在远程水声遥控系统中的应用越来越受到重视。 本文对采用扩频技术的远程水声遥控系统进行研究。论文首先对水声通信的发展进行了综述，并对海洋水声信道特性进行了分析。根据远程水声遥控的特点，提出了采用FSK调制的直接序列扩频技术（DSSS—FSK），目的是利用扩频技术的相关解扩来提高遥控系统的接收信噪比和抗多径能力。论文讨论了DSSS—FSK系统的工作原理和关键技术，着重研究了信道估计和RAKE接收技术。基于水声信道的声场模型，对DSSS—FSK系统的误码率和抗多径性能进行了仿真。论文还介绍了DSSS—FSK系统的硬件设计，包括基于DSP和DDS芯片的发射平台的硬件、程序设计、接收前置通道设计，以及接收信号处理程序设计。论文最后介绍了水声遥控系统湖试的过程，对各种参数的湖试数据进行了处理和分析。分析结果表明，DSSS—FSK系统具有良好的抗噪声和抗多径干扰能力，可以有效地提高远距离水声遥控的可靠性。