仿海豚叫聲水聲通信技術(shù)研究.pdf

1、隨著海洋開(kāi)發(fā)和國(guó)防建設(shè)對(duì)水聲通信需求的不斷增加，水聲通信技術(shù)得到了快速的發(fā)展。水下通信時(shí)常采用固定載波的調(diào)制解調(diào)方法，為了正確解碼，發(fā)射聲源級(jí)一般明顯高于海洋背景噪聲的聲源級(jí)。高聲源級(jí)信號(hào)在通信過(guò)程中易被敵方探測(cè)獲取，暴露通信信息及水下平臺(tái)。因此，為了保證國(guó)防安全，要求水聲通信技術(shù)應(yīng)當(dāng)具備隱蔽性。傳統(tǒng)水下隱蔽安全聲通信多采用降低發(fā)射端通信信號(hào)輻射聲功率的方法，使通信信號(hào)淹沒(méi)在背景噪聲之中，以實(shí)現(xiàn)隱蔽通信的效果。但是，這種方式無(wú)疑會(huì)直接限

2、制通信的距離，難以徹底解決水下隱蔽安全聲通信問(wèn)題。
　　為克服傳統(tǒng)隱蔽通信方法帶來(lái)的問(wèn)題，本文基于仿生學(xué)思想，采用真實(shí)或者模擬的海豚叫聲作為通信信號(hào)，即使該信號(hào)在通信過(guò)程中被敵方探測(cè)獲取，也會(huì)在識(shí)別分析階段被敵方主動(dòng)排除，從而達(dá)到隱蔽通信的效果，徹底解決水下隱蔽安全聲通信問(wèn)題。論文所做的工作主要有：
　　1、分析了海洋中存在的噪聲聲源及其時(shí)頻譜特性。針對(duì)海豚哨聲信號(hào)的時(shí)頻域特性，采用圖像處理的方式進(jìn)行海豚哨聲信號(hào)的降噪。對(duì)哨

3、聲信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻譜輪廓提取。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了該降噪和提取方法的可行性。
　　2、以提取的哨聲信號(hào)時(shí)頻譜輪廓為依據(jù)，研究了哨聲信號(hào)的建模與合成。提出了基于哨聲信號(hào)時(shí)頻譜輪廓曲線的平移調(diào)制、伸縮調(diào)制、MSK調(diào)制的通信方法，并結(jié)合水池實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法的可行性。
　　3、將時(shí)延差編碼與M元擴(kuò)頻相結(jié)合，利用不同的嘀嗒聲信號(hào)的時(shí)延差調(diào)制信息，采用M元技術(shù)提高通信速率。借鑒超寬帶技術(shù)，采用超寬帶信號(hào)模擬高頻海豚嘀嗒聲信號(hào)進(jìn)行信息傳輸，利用