時頻調(diào)制技術(shù)在水下電磁通信中的應(yīng)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(shù)被廣泛用于水下探測等領(lǐng)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(zhì)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(shù)。
　　時頻調(diào)制技術(shù)是一種利用多個頻率進(jìn)行通信的調(diào)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(jìn)行信息傳輸。多個頻率構(gòu)成了頻率分集，可以有效的防止信道中可能產(chǎn)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(kuò)展對系統(tǒng)的影響，使其具有抗衰落、抗干擾的特點(diǎn)。
　　本文針對水下近距離傳輸場景，設(shè)計(jì)了一種基于時頻調(diào)制技術(shù)的水下電磁通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用兆級載波電磁脈沖，結(jié)合時頻調(diào)制、頻率分集、正交編碼、能量檢測等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了水下電磁波通信。該系統(tǒng)主要特點(diǎn)為抗頻率選擇性衰落能力強(qiáng)，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(tǒng)的正常運(yùn)行。因介質(zhì)的介質(zhì)參數(shù)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(yīng)對電磁波的影響以及電磁波在水中的介質(zhì)損耗和交界面損耗等，針對水下介質(zhì)的參數(shù)，得出了適用于水下電磁通信的脈沖參數(shù)選擇的方法，分析了載波頻率、脈沖寬度等參數(shù)對通信效果的影響。文中給出了這一水下通信系統(tǒng)的發(fā)送端和接收端結(jié)構(gòu)圖，并討論了系統(tǒng)中天線的選用方法。該時頻調(diào)制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的糾錯能力和抗干擾能力，通過對時頻調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率進(jìn)行計(jì)算與分析，可以看出本系統(tǒng)的