CN104486006A - 利用鲸声的伪装隐蔽水下通信方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水声通信领域，为提供一种利用鲸声的伪装隐蔽水下通信方法，实现水下伪装隐蔽通信。为此，本发明采取的技术方案是，利用鲸声的伪装隐蔽水下通信方法及装置，包括：由两个通信节点1或22组成，但不局限于两个通信节点，或者包含很多个通信节点；而每个通信节点又由第23信号发送模块(23)或第26信号发送模块(26)和第24信号接收模块(24)或第25信号接收模块(25)组成；第23信号发送模块(23)由第2发信控制模块(2)、第31时延差编码器(31)、第3功率放大器(3)和第4发声传感器(4)组成。本发明主要应用于水声通信。
Description
技术领域
本发明属于水声通信领域，具体讲，涉及利用鲸声的伪装隐蔽水下通信方法。
技术背景
在军事通信系统中，隐蔽性至关重要，它关系到军事系统的生存能力和存活时长。在水下通信系统中更是如此，例如采用隐蔽通信的潜艇能减小被敌方探测到的概率。水下通信系统中，绝大部分采用以声波为传输媒介的通信方式。在进行通信时，发信方需要利用发射传感器(例如发射水听器阵)向外发射大功率的声波信号；而常规的声波信号主要有矩形脉冲波形、线性调频脉冲波形等，这些信号的包络简单(为脉冲矩形)，且信号包络内调制信号一般为单频正弦波或频率线性变化的正弦波，这些信号特点导致它们很容易被敌方侦察系统识别和定位，从而导致发信方被暴露，这将对发信方的生存能力构成严重的威胁。
本发明提供一种利用鲸声的伪装隐蔽水下通信方法；本发明采用鲸声(鲸的clicks脉冲信号(参见文献[1]))作为水下声通信发信方的发射波形，采用时延差编码(参见文献[2])通信方式发送鲸声信号，采用随机匹配滤波器(stochastic matched filter,参见文献[3])对鲸声信号进行匹配滤波处理，从而实现水下伪装隐蔽通信。
参考文献：
[1]Jaquet,N；Dawson,S；Douglas,L,Vocal behavior of male sperm whales why do theyclick？[J],Journal of the Acoustical Society of America,109(5):2254-2259,May 2001.
[2]温周斌，冯海涨，惠俊英，一种新的水声通信体制[J]，声学学报，18(5)：345-351，1993；
[3]Philippe Courmontagne,The Stochastic Matched Filter and Its Applications to Detection andDe-Noising,InTechOpen,Published on:2010-08-17.
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明旨在克服现有水下声通信发信方容易暴露自身位置的缺点，提供一种利用鲸声的伪装隐蔽水下通信方法，实现水下伪装隐蔽通信。为此，本发明采取的技术方案是，利用鲸声的伪装隐蔽水下通信装置，包括：由两个通信节点1或22组成，但不局限于两个通信节点，或者包含很多个通信节点；而每个通信节点又由第23信号发送模块(23)或第26信号发送模块(26)和第24信号接收模块(24)或第25信号接收模块(25)组成；第23信号发送模块(23)由第2发信控制模块(2)、第31时延差编码器(31)、第3功率放大器(3)和第4发声传感器(4)组成；同样地，第26信号发送模块(26)由第18发信控制模块(18)、第33时延差编码器(33)、第17功率放大器(17)和第16发声传感器(16)组成；第24信号接收模块(24)由第7接收传感器(7)、第6信号调理器(6)、第32时延差解码器(32)和第5收信控制模块(5)组成；同样地，第25信号接收模块(25)由第21接收传感器(21)、第20信号调理器(20)、第34时延差解码器(34)和第19收信控制模块(19)组成；
第2发信控制模块(2)将所需要发送的信息，通过第31时延差编码器(31)以时延差的编码方式产生鲸clicks声脉冲信号，这些脉冲信号传送至第3功率放大器(3)进行功率放大后，再传送至第4发声传感器(4)，第4发声传感器(4)再将经放大的鲸clicks声脉冲信号发送出去；
第21接收传感器(21)将以声波形式传来的鲸clicks声脉冲信号转换成电信号后传送到第20信号调理器(20)；
第20信号调理器(20)通过随机匹配滤波器(stochastic matched filter)对接收到的鲸clicks声脉冲信号进行匹配滤波处理后，将信号输出到第34时延差解码器(34)，以提取出鲸clicks声脉冲信号之间的时延差信息，然后将这些时延差信息传送至第19收信控制模块(19)；
第19收信控制模块(19)对第20信号调理器(20)传送来的时延差信息进行识别，恢复出第2发信控制模块(2)所发送的信息；
第18发信控制模块(18)将所需要发送的信息，通过第33时延差编码器(33)以时延差的编码方式产生鲸clicks声脉冲信号，这些脉冲信号传送至第17功率放大器(17)进行功率放大后，再传送至第16发声传感器(16)，第16发声传感器(16)再将经放大的鲸clicks声脉冲信号发送出去；
第7接收传感器(7)将以声波形式传来的鲸clicks声脉冲信号转换成电信号后传送到第6信号调理器(6)；
第6信号调理器(6)通过随机匹配滤波器(stochastic matched filter)对接收到的鲸clicks声脉冲信号进行匹配滤波处理后，将信号输出到第32时延差解码器(32)，以提取出鲸clicks声脉冲信号之间的时延差信息，然后将这些时延差信息传送至第5收信控制模块(5)；
第5收信控制模块(5)对第6信号调理器(6)传送来的时延差信息进行识别，恢复出第18发信控制模块(18)所发送的信息；
进一步地，鲸声脉冲信号的频率较包括海豚的其它水下生物发出的脉冲信号的频率更低。
利用鲸声的伪装隐蔽水下通信方法，利用前述装置实现并包括如下步骤：确定适合鲸声特点的时延差编码方式：一个数据帧格式由一组帧同步脉冲、导码、许多个信息码组成；
帧同步脉冲、导码、信息码都是以鲸clicks声脉冲信号为载体；
帧同步脉冲27的持续时间长度te、导码的持续时间长度ta、以及帧同步脉冲与导码之间的时间间隔tc根据实际需要进行设置，以保证通信的可靠性；
在信息码中，相邻鲸声脉冲之间的时间间隔t1、t2、…、ti-1都不大于tp，而tp为相邻鲸声脉冲之间的最大时间间隔；
tp＝mtd，而m代表了mbit信息；td代表两个相邻鲸声脉冲之间的最小时延间隔；
当0<ti-1＝ktd+ty<tp,0≤k<m时，其中，i为大于1的正整数，ti-1时间间隔所代表的信息为k；
通过对鲸声脉冲进行选择，使得信息码中鲸声脉冲之间的相关性较小，以保证各个鲸声脉冲的高可靠识别能力；同时，相关性较小的鲸声脉冲的个数为q；
q的大小决定了每个鲸声脉冲所携带的信息量并根据实际应用需要进行选择；
确定适合鲸声特点的信号匹配滤波步骤：
选择随机匹配滤波器(stochastic matched filter)对鲸声脉冲信号进行匹配滤波处理。
与已有技术相比，本发明的技术特点与效果：
本发明提供一种利用鲸声的伪装隐蔽水下通信方法，它不仅能克服常规通信声脉冲信号易于被识别和定位的缺点，还具有伪装隐蔽性强、通信距离远、通信速率高以及通信可靠性高等优越性能。
本发明具有如下优点：(1)利用鲸声脉冲信号(clicks)对水下声通信发信方进行伪装，提高发信方的隐蔽性；(2)采用时延差编码方式进行水下通信，能有效克服水下通信的多途影响，保证水下通信的远距离、高速率和高可靠性；(3)针对鲸声信号的特点，采用随机匹配滤波器(stochastic matched filter)对鲸声信号进行匹配滤波处理，提高鲸声信号的处理精度，保证通信的可靠性；(4)鲸声脉冲信号的频率较其它水下生物发出的脉冲信号的频率更低，所以鲸声脉冲信号能传送的更远，是一种实现远距离通信的良好伪装声信号载体。
附图说明
图1示出了本发明中所述的通信系统的通用模型图。
图2示出了本发明中所述的适合鲸声特点的时延差编码方式原理图。
图1中：1为通信节点，3为功率放大器，4为发声传感器，5为收信控制模块，6为信号调理器，7为接收传感器，8为鲸声脉冲信号，9为鲸声脉冲信号，10为鲸声脉冲信号，11为鲸声脉冲信号，12为鲸声脉冲信号，13为鲸声脉冲信号，14为鲸声脉冲信号，15为鲸声脉冲信号，16为发声传感器，17为功率放大器，18为发信控制模块，19为收信控制模块，20为信号调理器，21为接收传感器，22为通信节点，23为信号发送模块，24为信号接收模块，25为信号接收模块，26为信号发送模块，31为时延差编码器，32为时延差解码器，33为时延差编码器，34为时延差解码器。
图2中：27为帧同步脉冲，28为导码，29为信息码，30为最大时间间隔与最小时延间隔示意图。
具体实施方式
本发明的目的是克服现有水下声通信发信方容易暴露自身位置的缺点，提供一种利用鲸声的伪装隐蔽水下通信方法；本发明采用鲸声作为水下声通信发信方的发射波形，采用时延差编码通信方式发送鲸声信号，采用随机匹配滤波器(stochastic matched filter)对鲸声信号进行匹配滤波处理，从而实现水下伪装隐蔽通信。
为克服现有技术的不足，本发明提供一种利用鲸声的伪装隐蔽水下通信方法，它能克服常规水下声通信发信方易于被识别与定位的缺点。
本发明具有如下优点：(1)利用鲸声脉冲信号(clicks)对水下声通信发信方进行伪装，提高发信方的隐蔽性；(2)采用时延差编码方式进行水下通信，能有效克服水下通信的多途影响，保证水下通信的远距离、高速率和高可靠性；(3)针对鲸声信号的特点，采用随机匹配滤波器(stochastic matched filter)对鲸声信号进行匹配滤波处理，提高鲸声信号的处理精度，保证通信的可靠性；(4)鲸声脉冲信号的频率较其它水下生物发出的脉冲信号的频率更低，所以鲸声脉冲信号能传送的更远，是一种实现远距离通信的良好伪装声信号载体。
本发明采取的技术方案是，利用鲸声的伪装隐蔽水下通信方法，包括：
第一步：确定通信系统的通用模型。
利用鲸声的伪装隐蔽水下通信方法的通用模型如图1所示，它主要由通信节点1或22组成，但不局限于两个通信节点，可以包含很多个通信节点；而每个通信节点又由信号发送模块23或26和信号接收模块24或25组成；信号发送模块23由发信控制模块2、时延差编码器31、功率放大器3和发声传感器4组成；同样地，信号发送模块26由发信控制模块18、时延差编码器33、功率放大器17和发声传感器16组成；信号接收模块24由接收传感器7、信号调理器6、时延差解码器32和收信控制模块5组成；同样地，信号接收模块25由接收传感器21、信号调理器20、时延差解码器34和收信控制模块19组成；
进一步地，发信控制模块2将所需要发送的信息，通过时延差编码器31以时延差的编码方式(如图2所示)产生鲸clicks声脉冲信号，这些脉冲信号传送至功率放大器3进行功率放大后，再传送至发声传感器4，发声传感器4再将经放大的鲸clicks声脉冲信号8、9、10或11发送出去；
进一步地，接收传感器21将以声波形式传来的鲸clicks声脉冲信号8、9、10或11转换成电信号后传送到信号调理器20；
进一步地，信号调理器20通过随机匹配滤波器(stochastic matched filter的原理请参见文献[3])对接收到的鲸clicks声脉冲信号进行匹配滤波处理后，将信号输出到时延差解码器34，以提取出鲸clicks声脉冲信号之间的时延差信息，然后将这些时延差信息传送至收信控制模块19；
进一步地，收信控制模块19对信号调理器20传送来的时延差信息进行识别，恢复出发信控制模块2所发送的信息；
进一步地，鲸声脉冲信号(如脉冲信号8、9、10或11)的频率较其它水下生物(例如海豚)发出的脉冲信号的频率更低，所以鲸声脉冲信号能传送的更远，是一种实现远距离通信的良好伪装声信号载体；
同样地，进一步地，发信控制模块18将所需要发送的信息，通过时延差编码器33以时延差的编码方式(如图2所示)产生鲸clicks声脉冲信号，这些脉冲信号传送至功率放大器17进行功率放大后，再传送至发声传感器16，发声传感器16再将经放大的鲸clicks声脉冲信号12、13、14或15发送出去；
进一步地，接收传感器7将以声波形式传来的鲸clicks声脉冲信号12、13、14或15转换成电信号后传送到信号调理器6；
进一步地，信号调理器6通过随机匹配滤波器(stochastic matched filter的原理请参见文献[3])对接收到的鲸clicks声脉冲信号进行匹配滤波处理后，将信号输出到时延差解码器32，以提取出鲸clicks声脉冲信号之间的时延差信息，然后将这些时延差信息传送至收信控制模块5；
进一步地，收信控制模块5对信号调理器6传送来的时延差信息进行识别，恢复出发信控制模块18所发送的信息；
第二步：确定适合鲸声特点的时延差编码方式。
时延差编码方式如图2所示，一个数据帧格式由一组帧同步脉冲27、导码28、许多个信息码29组成；
进一步地，帧同步脉冲27、导码28、信息码29都是以鲸clicks声脉冲信号为载体；
进一步地，帧同步脉冲27的持续时间长度te、导码28的持续时间长度ta、以及帧同步脉冲27与导码28之间的时间间隔tc可根据实际需要进行设置，以保证通信的可靠性；
进一步地，在信息码29中，相邻鲸声脉冲之间的时间间隔t1、t2、…、ti-1都不大于tp，而tp为相邻鲸声脉冲之间的最大时间间隔；
进一步地，tp＝mtd，而m代表了mbit信息；td代表两个相邻鲸声脉冲之间的最小时延间隔，如图2中的30所示；
进一步地，当0<ti-1＝ktd+ty<tp,0≤k<m时(其中，i为大于1的正整数)，ti-1时间间隔所代表的信息为k；
进一步地，通过对鲸声脉冲进行选择，使得信息码29中鲸声脉冲之间的相关性较小，以保证各个鲸声脉冲的高可靠识别能力；同时，相关性较小的鲸声脉冲的个数为q；
进一步地，q的大小决定了每个鲸声脉冲所携带的信息量，因此，q的大小可根据实际应用需要进行选择；
第三步：确定适合鲸声特点的信号匹配滤波方法。
鲸声脉冲信号与常规的声源系统发射的声脉冲信号(例如单频矩阵脉冲信号、线性调频脉冲信号等)有较大的区别；鲸声脉冲信号的包络随机变化，没有固定的规律，包络内调制信号为复杂的宽带信号，且信号为非平稳信号，有较为复杂的时频特性，这导致鲸声信号的匹配滤波方法较常规声脉冲信号更难设计与实现；
进一步地，针对上述鲸声信号的匹配滤波难点，本发明选择随机匹配滤波器(stochasticmatched filter)对鲸声脉冲信号进行匹配滤波处理；
进一步地，随机匹配滤波器(stochastic matched filter)具有更好的抑制多径的性能，并对鲸声信号的接收具有很好的较果，能获得很高的处理性能；随机匹配滤波器(stochastic matchedfilter)的具体原理和应用实例可参见文献[3]。
本发明具有如下技术效果：
(1)利用鲸声脉冲信号(clicks)对水下声通信发信方进行伪装，提高发信方的隐蔽性；
(2)采用时延差编码方式进行水下通信，能有效克服水下通信的多途影响，保证水下通信的远距离、高速率和高可靠性；
(3)针对鲸声信号的特点，采用随机匹配滤波器(stochastic matched filter)对鲸声信号进行匹配滤波处理，提高鲸声信号的处理精度，保证通信的可靠性；
(4)鲸声脉冲信号的频率较其它水下生物发出的脉冲信号的频率更低，所以鲸声脉冲信号能传送的更远，是一种实现远距离通信的良好伪装声信号载体。
为克服现有技术的不足，本发明提供一种利用鲸声的伪装隐蔽水下通信方法，它不仅能克服常规通信声脉冲信号易于被识别和定位的缺点，还具有伪装隐蔽性强、通信距离远、通信速率高以及通信可靠性高等优越性能。
本发明具有如下优点：(1)利用鲸声脉冲信号(clicks)对水下声通信发信方进行伪装，提高发信方的隐蔽性；(2)采用时延差编码方式进行水下通信，能有效克服水下通信的多途影响，保证水下通信的远距离、高速率和高可靠性；(3)针对鲸声信号的特点，采用随机匹配滤波器(stochastic matched filter)对鲸声信号进行匹配滤波处理，提高鲸声信号的处理精度，保证通信的可靠性；(4)鲸声脉冲信号的频率较其它水下生物发出的脉冲信号的频率更低，所以鲸声脉冲信号能传送的更远，是一种实现远距离通信的良好伪装声信号载体。
本发明是这样实现的：
第一步：通信系统的通用模型。
利用鲸声的伪装隐蔽水下通信方法的通用模型如图1所示，它主要由通信节点1或22组成，但不局限于两个通信节点，可以包含很多个通信节点；而每个通信节点又由信号发送模块23或26和信号接收模块24或25组成；信号发送模块23由发信控制模块2、时延差编码器31、功率放大器3和发声传感器4组成；
进一步地，同样地，信号发送模块26由发信控制模块18、时延差编码器33、功率放大器17和发声传感器16组成；信号接收模块24由接收传感器7、信号调理器6、时延差解码器32和收信控制模块5组成；同样地，信号接收模块25由接收传感器21、信号调理器20、时延差解码器34和收信控制模块19组成；
进一步地，发信控制模块2将所需要发送的信息，通过时延差编码器31以时延差的编码方式(如图2所示)产生鲸clicks声脉冲信号，这些脉冲信号传送至功率放大器3进行功率放大后，再传送至发声传感器4，发声传感器4再将经放大的鲸clicks声脉冲信号8、9、10或11发送出去；
进一步地，接收传感器21将以声波形式传来的鲸clicks声脉冲信号8、9、10或11转换成电信号后传送到信号调理器20；
进一步地，信号调理器20通过随机匹配滤波器(stochastic matched filter的原理请参见文献[3])对接收到的鲸clicks声脉冲信号进行匹配滤波处理后，将信号输出到时延差解码器34，以提取出鲸clicks声脉冲信号之间的时延差信息，然后将这些时延差信息传送至收信控制模块19；
进一步地，收信控制模块19对信号调理器20传送来的时延差信息进行识别，恢复出发信控制模块2所发送的信息；
同样地，进一步地，发信控制模块18将所需要发送的信息，通过时延差编码器33以时延差的编码方式(如图2所示)产生鲸clicks声脉冲信号，这些脉冲信号传送至功率放大器17进行功率放大后，再传送至发声传感器16，发声传感器16再将经放大的鲸clicks声脉冲信号12、13、14或15发送出去；
进一步地，接收传感器7将以声波形式传来的鲸clicks声脉冲信号12、13、14或15转换成电信号后传送到信号调理器6；
进一步地，信号调理器6通过随机匹配滤波器(stochastic matched filter)对接收到的鲸clicks声脉冲信号进行匹配滤波处理后，将信号输出到时延差解码器32，以提取出鲸clicks声脉冲信号之间的时延差信息，然后将这些时延差信息传送至收信控制模块5；
进一步地，收信控制模块5对信号调理器6传送来的时延差信息进行识别，恢复出发信控制模块18所发送的信息；
第二步：确定适合鲸声特点的时延差编码方式。
时延差编码方式如图2所示，一个数据帧格式由一组帧同步脉冲27、导码28、许多个信息码29组成；
进一步地，帧同步脉冲27、导码28、信息码29都是以鲸clicks声脉冲信号为载体；
进一步地，帧同步脉冲27的持续时间长度te、导码28的持续时间长度ta、以及帧同步脉冲27与导码28之间的时间间隔tc可根据实际需要进行设置，以保证通信的可靠性；
进一步地，在信息码29中，相邻鲸声脉冲之间的时间间隔t1、t2、…、ti-1都不大于tp，而tp为相邻鲸声脉冲之间的最大时间间隔；
进一步地，tp＝mtd，而m代表了mbit信息；td代表两个相邻鲸声脉冲之间的最小时延间隔，如图2中的30所示；
进一步地，当0<ti-1＝ktd+ty<tp,0≤k<m时(其中，i为大于1的正整数)，ti-1时间间隔所代表的信息为k；
进一步地，通过对鲸声脉冲进行选择，使得信息码29中鲸声脉冲之间的相关性较小，以保证各个鲸声脉冲的高可靠识别能力；同时，相关性较小的鲸声脉冲的个数为q；
进一步地，q的大小决定了每个鲸声脉冲所携带的信息量，因此，q的大小可根据实际应用需要进行选择；
第三步：对鲸声脉冲信号进行匹配滤波处理。
进一步地，针对上述鲸声信号的匹配滤波难点，本发明选择随机匹配滤波器(stochasticmatched filter)对鲸声脉冲信号进行匹配滤波处理；
进一步地，随机匹配滤波器(stochastic matched filter)具有更好的抑制多径的性能，并对鲸声信号的接收具有很好的较果，能获得很高的处理性能；随机匹配滤波器(stochastic matchedfilter)的具体原理和应用实例可参见文献[3]。
Claims (3)
1.一种利用鲸声的伪装隐蔽水下通信装置，其特征是，包括：由两个通信节点1或22组成，但不局限于两个通信节点，或者包含很多个通信节点；而每个通信节点又由第23信号发送模块(23)或第26信号发送模块(26)和第24信号接收模块(24)或第25信号接收模块(25)组成；第23信号发送模块(23)由第2发信控制模块(2)、第31时延差编码器(31)、第3功率放大器(3)和第4发声传感器(4)组成；同样地，第26信号发送模块(26)由第18发信控制模块(18)、第33时延差编码器(33)、第17功率放大器(17)和第16发声传感器(16)组成；第24信号接收模块(24)由第7接收传感器(7)、第6信号调理器(6)、第32时延差解码器(32)和第5收信控制模块(5)组成；同样地，第25信号接收模块(25)由第21接收传感器(21)、第20信号调理器(20)、第34时延差解码器(34)和第19收信控制模块(19)组成；
第2发信控制模块(2)将所需要发送的信息，通过第31时延差编码器(31)以时延差的编码方式产生鲸clicks声脉冲信号，这些脉冲信号传送至第3功率放大器(3)进行功率放大后，再传送至第4发声传感器(4)，第4发声传感器(4)再将经放大的鲸clicks声脉冲信号发送出去；
第21接收传感器(21)将以声波形式传来的鲸clicks声脉冲信号转换成电信号后传送到第20信号调理器(20)；
第20信号调理器(20)通过随机匹配滤波器(stochastic matched filter)对接收到的鲸clicks声脉冲信号进行匹配滤波处理后，将信号输出到第34时延差解码器(34)，以提取出鲸clicks声脉冲信号之间的时延差信息，然后将这些时延差信息传送至第19收信控制模块(19)；
第19收信控制模块(19)对第20信号调理器(20)传送来的时延差信息进行识别，恢复出第2发信控制模块(2)所发送的信息；
第18发信控制模块(18)将所需要发送的信息，通过第33时延差编码器(33)以时延差的编码方式产生鲸clicks声脉冲信号，这些脉冲信号传送至第17功率放大器(17)进行功率放大后，再传送至第16发声传感器(16)，第16发声传感器(16)再将经放大的鲸clicks声脉冲信号发送出去；
第7接收传感器(7)将以声波形式传来的鲸clicks声脉冲信号转换成电信号后传送到第6信号调理器(6)；
第6信号调理器(6)通过随机匹配滤波器(stochastic matched filter)对接收到的鲸clicks声脉冲信号进行匹配滤波处理后，将信号输出到第32时延差解码器(32)，以提取出鲸clicks声脉冲信号之间的时延差信息，然后将这些时延差信息传送至第5收信控制模块(5)；
第5收信控制模块(5)对第6信号调理器(6)传送来的时延差信息进行识别，恢复出第18发信控制模块(18)所发送的信息。
2.如权利要求1所述的利用鲸声的伪装隐蔽水下通信装置，其特征是，鲸声脉冲信号的频率较包括海豚的其它水下生物发出的脉冲信号的频率更低。
3.一种利用鲸声的伪装隐蔽水下通信方法，其特征是，利用前述装置实现并包括如下步骤：确定适合鲸声特点的时延差编码方式：一个数据帧格式由一组帧同步脉冲、导码、许多个信息码组成；
帧同步脉冲、导码、信息码都是以鲸clicks声脉冲信号为载体；
帧同步脉冲27的持续时间长度te、导码的持续时间长度ta、以及帧同步脉冲与导码之间的时间间隔tc根据实际需要进行设置，以保证通信的可靠性；
在信息码中，相邻鲸声脉冲之间的时间间隔t1、t2、…、ti-1都不大于tp，而tp为相邻鲸声脉冲之间的最大时间间隔；
tp＝mtd，而m代表了mbit信息；td代表两个相邻鲸声脉冲之间的最小时延间隔；
当0<ti-1＝ktd+ty<tp,0≤k<m时，其中，i为大于1的正整数，ti-1时间间隔所代表的信息为k；
通过对鲸声脉冲进行选择，使得信息码中鲸声脉冲之间的相关性较小，以保证各个鲸声脉冲的高可靠识别能力；同时，相关性较小的鲸声脉冲的个数为q；
q的大小决定了每个鲸声脉冲所携带的信息量并根据实际应用需要进行选择；
确定适合鲸声特点的信号匹配滤波步骤：
选择随机匹配滤波器(stochastic matched filter)对鲸声脉冲信号进行匹配滤波处理。
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