水声扩频通信中的RAKE接收技术仿真的研究.pdf

水声扩频通信中的RAKE接收技术仿真研究ii;;;i;;;iii;;;iiii;;iii;;宣ii;;i;i;;宣宣;;;;宣i;;;;;ii;i;;;;i宣iii;;;;;ii;;;摘要近年来,随着海军国防建设和海洋研究开发的需求的增长以及现代信号处理技术的快速发展,水声通信的应用范围不断扩大并逐渐成为水声技术研究的热点领域。水声信道中存在的多径效应是水声通信系统实现高效可靠通信不得不面对的关键技术难题。为了使多径衰落信道对数字通信带来的危害在较大程度上被控制在最低限度,目前在数字通信中广泛采用扩频技术,将分集接收技术与直接序列扩频通信系统相结合。直接序列扩频技术,其核心思想是使系统发射带宽远大于信息带宽,换取信噪比上的增益,实现低信噪比条件下的可靠通信。RAKE接收技术实际上就是一种基于扩频的多径分集接收技术,它不同于传统的空间、频率与时间分集技术,不需要增加换能器或其他接收设备,而是在发射端采用信号设计,在接收端采用信号处理技术,只需采用一个接收器,便可收集来自同一期望码的所有接收路径上的信号。论文主要研究直接序列扩频技术在水声通信系统中的应用,特别是通过其中的RAKE接收技术来提高系统的可靠性,主要覆盖以下内容:1、完成直接序列扩频水声通信系统仿真模型的搭建,包括扩频调制、信道编码、载波调制、脉冲整形以及多普勒估计与补偿。2、研究RAKE接收机。首先,分析讨论分集技术和RAKE接收的基本原理及性能优势。然后,对RAKE接收系统中的路径搜索、同步、信道估计以及信号合并的相关算法进行了理论分析。3、通过计算机仿真,验证多径对信号的干扰以及RAKE接收对系统性能的提高,分析比较了不同路径选择法、不同抽头数、不同PN码长度以及不同的合并方式对系统性能的影响。进行水池实验,验证RAKE接收机各个环节的性能。关键词:水声通信;扩频;多径;RAKE接收哈尔滨工程大学硕士学位论文水声扩频通信中的RAKE接收技术仿真研究ABSTRACTInrecentyears,withtheneedofnavaldefenseconstructionandmarineresearchanddevelopmentandtherapiddevelopmentofmodemsignalprocessingtechniques,municationisconstantlyexpanding,—hannelmakesignalseverefadingeffect,whichbecameThemainobstacleofunderwaterhigh-,direct—munications,binationofDiversityreceptiontechnologyanddirect—,inexchangeforagainonthesignaltonoiseratio,,itdiffersfromthetraditionalspace,frequencyandtimediversitytechnique,noneedtoincreasethetransducerorotherreceivingequipment,—resolved,itisthedemodulationofsignalreceivedbyeachroad,