2018年的2月3日,大亚湾霞涌海岸突然涌现一公里上万条的死鱼。起因是水温较低,水底氧气浓度较低以及盐度较高。2018年的8月左右,在江苏和安徽大部分的塘口,出现了河蟹大面积的死亡,起因是河蟹主养区的水底出现了大面积缺氧。
作者:张舒然; 武岩波; 朱敏 期刊:《仪器仪表学报》 2019年第08期
针对实际水声信道存在簇稀疏特性,提出了一种多层贝叶斯模型下基于马尔科夫链蒙特卡罗(MCMC)采样器的正交频分复用(OFDM)水声通信信道估计方法。利用簇稀疏水声信道的结构特性对信道的先验分布进行建模,借助贝叶斯推断和接收信号的似然函数得到信道模型参数的后验分布,采用MCMC采样器对信道模型参数的后验条件分布进行采样从而得到稀疏水声信道的最大后验估计。仿真对比不同接收信噪比下该方法与基于最小平方、匹配跟踪和逐步正交...
作者:殷敬伟; 吴雨珊; 韩笑; 李林 期刊:《信号处理》 2019年第09期
为在北极冰水混合水域环境下实现可靠的自适应水声通信,本文对此环境下的水声信道预测技术进行研究,利用水声信道的稀疏性,使用时域预测器对少数主要路径进行预测,降低计算复杂度的同时消除大部分噪声影响,提高预测精度。本文利用2018年第九次北极科学考察进行的水声通信试验数据比较了基于不同预测系数获取算法的信道预测方法性能,数据处理结果表明本文方法收敛后的信道预测误差可以达到-30dB,证明可以实现水声信道的有效预测,为...
作者:刘敬浩; 董丽双; 付晓梅 期刊:《东北大学学报·自然科学版》 2019年第11期
现有研究主要针对单个传感器节点发送数据的情形,传输效率不高,而多个传感器节点同时发送数据,可以提高传输效率,但存在用户数据之间的干扰.将压缩感知应用于水声传感网络中,提出一种可实现多节点同时传输数据的大容量协作通信方法,利用传感器节点数据的稀疏特性,将多个源节点数据同时传输等效为压缩感知中的测量过程,证明了多节点并发传输过程的传输特性可以满足压缩感知中的测量矩阵的约束等距性要求.目的节点通过重构算法,可以...
作者:代红英; 陈梦蕾; 徐位凯 期刊:《电信科学》 2019年第09期
水声信道作为目前已知最严酷、最复杂的无线通信信道之一,具有强多途干扰、时—频率双扩展、高噪、带宽窄等特征。水声信道的时变特性,使得估计与跟踪信道很困难,因此,研究无需信道估计与均衡的非相干稳健水声通信调制方法具有重要的意义。首先介绍了基于正交频分复用(OFDM)和扩频调制的水声调制技术的研究进展,然后,分析了差分混沌移位键控在水声信道下的可行性,提出了两种基于OFDM的多载波差分混沌移位键控方案,给出两个方案的调...
作者:肖鹏韬; 姚金杰; 高磊 期刊:《智能机器人》 2011年第02期
在水声通信中,由于其环境复杂,噪声高、多途效应严重、信道带宽窄、信号起伏衰落严重等不利因素使得水声通信系统接收端产生严重的码间干扰,本文针对实验采集到的实际信号,利用传统LMS判决反馈均衡器及NLMS判决反馈均衡器对信号进行均衡处理,接受信号误码率由42.6%大幅降低,满足系统处理要求,相较于传统Ims判决反馈均衡器,NLMS判决反馈均衡器在收敛速度及误码稳态上都有大幅提高。
受制于严重的衰减,电磁波在水中的传播距离非常有限,因此以声波为载体的水声通信是在水下实现无线信息传输的主要方式。水声通信无论是在军事方面还是在民用方面都有重要的作用,随着人类加快开发海洋的步伐,对水声通信技术的需求也变得越来越迫切。文章对水声通信技术进行了综合介绍。首先介绍了水声通信的概念和意义,着重分析了水声信道的特点以及水声通信面临的困难,然后对目前应用较多的几种典型水声通信技术进行了介绍,...
作者:杨益新; 韩一娜; 赵瑞琴; 刘雄厚; 汪勇 期刊:《水下无人系统学报》 2018年第05期
海洋声学目标探测--这一覆盖甚广的研究领域,其具有多种研究思路和技术途径,而利用水声通信组网技术将主被动探测节点连接成水声探测网络,并对获取的多源信息进行融合,是海洋声学目标探测技术发展的重要途径之一.基于此,文中分别从被动探测技术、主动探测技术、水下通信组网和多源信息融合4个方面,对海洋声学目标探测技术的发展脉络进行梳理,介绍了相关理论方法的特点,指出了各自的优缺点,同时阐述了海洋声信道对目标探测的影响.最...
作者:马璐; 温梦华; 乔钢; 孙宗鑫; 池庆玺; 李珊; 李志强 期刊:《水下无人系统学报》 2018年第05期
声波是迄今为止人类发现的唯一能在水下远距离传播信息的载体,为了对无人水下航行器(UUV)进行遥控和监测,建立一条UUV和水面指挥平台之间的无线通信链路,文中设计了一套UUV通信系统,该系统采用声波作为载体实现远距离无线通信。由于水声信道具有明显的多径干扰、多普勒频偏等特性,该系统采用非相干多载波频移键控(MFSK)技术保证声通信链路的稳定性。为了进一步加强遥控指令、状态信息等的可靠传输,采用停止等待自动要求重发(ARQ)协...
作者:岳玲; 樊书宏; 冯西安 期刊:《水下无人系统学报》 2018年第05期
水声通信能力对于鱼雷信息化、网络化协同作战的实现至关重要。文中以潜射重型线导鱼雷反潜作战为背景,提出了一种多雷齐射、协同制导、集群攻击的新概念水下武器打击方式,构建了一字型集中式和三角型分布式2种多雷协同制导体系,并在此基础上针对通信距离、通信速率、误码率以及多普勒适应性等具体技术指标,定量分析了多雷协同制导对水声通信能力的需求。通过与国外商用水声调制解调器性能参数相比较,证明了现有水声通信技术可有效...
作者:肖瑛; 董玉华 期刊:《大连民族大学学报》 2018年第03期
针对高速水声通信信道稀疏特性,提出了一种凸组合实时判决反馈盲均衡算法。将盲均衡器分为保持均衡器支路和稀疏均衡器支路,以保持均衡器能量和权系数的瞬时梯度为判据,对稀疏均衡器支路对应抽头进行实时稀疏化处理。算法中避免设置稀疏化阈值,对不同稀疏水声信道和通信信号具有通用性,且对于时变稀疏水声信道可以利用保持均衡器支路恢复稀疏均衡器支路置零抽头系数,使算法对信道具有较强跟踪和冷启动能力。典型稀疏水声信道条件下...
作者:姚智文; 张歆 期刊:《探测与控制学报》 2014年第04期
针对水声通信中由多径时延引起的码间干扰(ISI)问题,提出了单载波频域均衡器(SC-FDE)的结构和参数设计,以及联合迭代均衡和信道估计(JECE)算法.该方法联合了基于训练与面向判决信道频域估计,并以均衡器反馈信号的可靠度作为判决门限,选择最佳信道估计值,用于均衡器的前馈及反馈滤波器系数的计算.仿真表明,采用非线性结构的单载波频域均衡相比线性结构均衡器具有更好的误比特率性能,对存在严重ISI的水声信道具有更好的适应性...
传统的AIS信标对于水面以下的情况不能实现有效信息传输。所以,本文设计出一种能够在水下环境主动发射声波信号的AIS信标,使之满足水下环境的工作需求。具体方法是将电子线路、发声装置、电池等部件组装成一种可被潜水者佩戴、救生衣安装或者各种水下潜器搭载的小型水下发声装置。通过编写程序使之以主动方式发出扩频声信号,该信号能够被水下接收装置探测和识别。通过将AIS信标放置于水下进行实验,利用水下接收装置接收水下信号,通...
作者:张行; 常颖; 宋康; 李春国; 杨绿溪 期刊:《电子学报》 2019年第02期
宽带水声信道通常被建模为多扩展多时延(MSML)信道,不同路径的多普勒扩展不同给信道参数估计带来了挑战.本文提出一种新颖的MSML信道参数估计算法,称之为改进的粒子群优化(MPSO)算法.该算法创建一个多径列表来记录局部最优粒子的位置和适应度值,并用于迭代中粒子速度的更新.算法结束时,根据多径列表的记录值,可以同时估计出每一径的多普勒扩展、时延和幅度参数.仿真结果表明:MPSO算法的参数估计精度优于匹配追踪(MP)算法和分数阶傅...
作者:朱彤; 桑恩方 期刊:《哈尔滨工程大学学报》 2005年第01期
信号的多途传输引起的码间干扰是影响高速水声通信的主要障碍之一.为了克服码间干扰,设计了一种改进的基于正交频分复用(OFDM)技术的水声通信方法,直接将发射数据的实部调制到高载频进行传输,结构简单.湖试中,在7000m距离内,传输速率达到8.3KB/s,误码率10-2∶10-5.试验证明该方法可以有效降低码间干扰的影响,达到较高的传输速率和较低的误码率.
作者:张友文; 石绍琦; 黄福朋; 孙大军 期刊:《哈尔滨工程大学学报》 2019年第04期
针对宽带多普勒补偿的问题,本文提出了一种基于自适应宽带多普勒补偿技术的有效空时接收机技术,该接收机由自适应空间预综合器、多路插值器和基于信道估计的多路等效自适应判决反馈均衡器组成;本文提出的接收机结构在保证接收机性能的前提下,利用空间预综合器降低了接收机处理复杂度;采用联合自适应宽带多普勒补偿、自适应信道估计与均衡技术利用最小均方误差准则更新接收机系数,提高自适应接收机在移动条件下的稳健性。湖试试验验...
作者:生雪莉; 阮业武; 殷敬伟; 韩笑 期刊:《哈尔滨工程大学学报》 2018年第12期
针对复杂的海洋环境噪声和水声信道多途效应导致误差反馈DFE均衡器在水声通信中的均衡性能受到严重的限制问题,本文利用信号矢量场和噪声矢量场的相干性差异和矢量水听器振速通道具有偶极子指向性的物理特性,建立单矢量自适应多通道误差反馈DFE均衡器进行抗噪声;利用时间反转镜的空-时聚焦特性进行抑制信道多途干扰。实验结果表明:所提算法不仅保留了误差反馈DFE均衡器的优点,且其抗噪声干扰与信道多途干扰的能力更强,在水声通信中...
作者:赵杰; 王志; 惠力; 朱洪海; 杨俊贤; 初士博 期刊:《大连海洋大学学报》 2017年第06期
为解决目前水质监测存在的单点测量、实时跟踪观测不及时、通信距离短和供电不便等问题,设计了基于水声通信的海洋水质多点监测系统。该系统主要包括浮标系统、坐底式水质监测系统、岸站实时数据接收系统。水质多点监测的下位机由浮标系统和海底多个坐底式水质监测系统组成;坐底式系统与浮标之间采用水声通信的方式实现水下数据上传,水声通信半径能达到10 km;以浮标作为中继系统,采用太阳能供电,利用DTU和北斗双通信将分钟数据实时...