CN109714112A - 一种利用移动平台集群的水声通信方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用移动平台集群的水声通信方法，移动平台集群包括用于在水下采集信息的主平台通信机和多个从平台通信机，方法包括以下步骤：S1：利用主平台通信机接收来自多个从平台通信机的信息；S2：信息经过处理后得到接收信号，利用主平台通信机对接收信号进行相关运算处理以捕获帧同步信号；S3：对帧同步信号进行多普勒估计以获得多普勒因子；S4：对接收信号根据多普勒因子进行重采样处理以进行多普勒补偿；S5：在主平台通信机根据所述多普勒因子对将要发送到从平台通信机的发射信号进行重采样处理以进行多普勒预补偿。通过在主平台通信机上进行多普勒估计和多普勒补偿等复杂运算，大大降低了从平台通信机的结构复杂度和系统成本。

Description

一种利用移动平台集群的水声通信方法及系统

技术领域

本发明涉及水声通信领域，具体涉及一种利用移动平台集群的水声通信方法及系统。

背景技术

水声通信技术可广泛应用于海洋资源勘探、海洋开发、海洋环境监测、水下作业等领域，是当前海洋高技术的重要热点和前沿。但水声通信面临多径扩展、时变衰落、多普勒时域和频域扩展等海洋水声信道产生的技术挑战。随着海洋资源的深入开发，各类微小型水下移动平台(AUV/ROV)被应用于完成水下勘测、实验、航行等多种工作。与传统的水下机器人、潜航器等专用移动平台相比，微型水下移动平台具有尺寸小、隐蔽性好、成本低、便于组成密集集群等特点，而基于微小型平台的水声通信中的最大难题就是如何克服由平台间相对运动引起的多普勒扩展。发射端调整发射信号帧格式、接收端进行多普勒估计等信号处理方式尤为关键。

对于水声通信中多普勒的补偿有多种处理方法：现有技术中已提出一组相关器与接收信号求相关的方法，利用相关峰值最高的相关器计算多普勒因子。另外也有提出用LFM信号对多普勒进行估计，根据两个LFM相关峰值间隔做多普勒估计，该方法简单稳健，但估计精度依赖线性调频插入的间隔，若提高估计精度在一定程度上会影响通信效率。现有技术还有针对不同传播路径中存在的不同多普勒因子，在接收端设计一种可匹配特定路径多普勒因子的重采样方案。但考虑到多普勒估计、补偿中涉及的多通道互相关、重采样所需运算复杂度，并不适合于运算能力、资源极其有限的微小型水下移动平台。

考虑到接收机运算复杂度，目前已提出一种采用调整ADC采样率进行的多普勒补偿的方法，通过调整ADC采样率实现基于硬件的多普勒补偿，避免了软件实现数据重采样付出的运算量开销。但此方法本身仍需通过互相关处理进行多普勒估计，以进行ADC重采样率计算。对微小型水下移动平台而言，往往希望搭载的处理器尽量简单、通信算法尽量低运算复杂度，以降低系统造价，方便进行大规模、可抛弃式的编队应用。

特别是，国内外微小型水下无人平台研究的一个趋势是：从单个系统扩展到多系统协同、集群系统实现分布式态势感知和信息共享，从而提高信息获取及体系作战效能。因此，基于低成本、低复杂度软硬件实现微小型无人移动平台集群信息交互的一个技术关键。

发明内容

针对上述提到的多普勒扩展、通信效率低、计算复杂度高、成本高等问题，本发明提供了一种利用移动平台集群的水声通信方法，移动平台集群包括用于在水下采集信息的主平台通信机和多个从平台通信机，方法包括以下步骤：

S1：利用主平台通信机接收来自多个从平台通信机的信息；

S2：信息经过处理后得到接收信号，利用主平台通信机对接收信号进行相关运算处理以捕获帧同步信号；

S3：对帧同步信号进行多普勒估计以获得多普勒因子；

S4：对接收信号根据多普勒因子进行重采样处理以进行多普勒补偿；

S5：在主平台通信机根据所述多普勒因子对将要发送到从平台通信机的发射信号进行重采样处理以进行多普勒预补偿。

进一步地，步骤S2包括：

S21：对信息进行前置处理、模数转换得到接收信号；S22：以双曲调频信号作为拷贝对接收信号进行拷贝相关处理；S23：将拷贝相关处理的结果取绝对值后与设定门限进行比较以获得帧同步信号。

双曲调频信号具有较好的多普勒宽容性，运用相关运算对相关峰峰值位置的检测可判断帧同步时间点。

更进一步地，步骤S3具体包括：

S31：对帧同步信号中相邻固定长度的两个完全相同的双曲调频信号分别进行计算相关峰最大值所对应的时刻τ_m1,τ_m2；S32：根据τ_m1,τ_m2计算多普勒因子α：

利用两个固定间隔的双曲调频信号之间的相关峰间隔进行多普勒估计，从而获得多普勒测量结果。

更进一步地，步骤S4和步骤S5中的重采样处理包括以下步骤：

S51：在采样率为Fs，长度为M个采样点的接收信号或发射信号x[n]的相邻两点内插入P-1个零点，即创建一个有P(M-1)+1个采样点的信号x_u[n]，当n＝1，2，…，M时，x_u[P(n-1)+1]＝x[n]；否则，x_u[n]＝0；S52：将采样点的信号x_u[n]与低通插值滤波器的抽头系数h[n]作卷积计算得到插值信号x_i[n]：S53：在插值信号x_i[n]上每隔Q-1个点抽取一个点，即创建有Q个点的信号x_d[n]，当n＝1，2，…，Q时，x_d[n]＝xi[1+Q(n-1)]，则得到重采样信号y[n]＝x_d[n]。

利用获得的反映多普勒效应的多普勒因子进行重采样运算可以抑制多普勒效应。因此通过重采样技术可以对接收信号进行多普勒补偿，对发射信号多普勒预补偿。

更进一步地，重采样处理中的采样因子P/Q≈α。多普勒因子用于重采样过程中的采样因子，实现接收信号的多普勒补偿和发射信号的多普勒预补偿，减小从平台通信机的运算复杂度。

更进一步地，步骤S4之后还包括：对经过多普勒补偿后的接收信号进行数据解调，获得原始码元信息。

本发明还提出了一种利用移动平台集群的水声通信系统，包括主平台通信机和多个从平台通信机，主平台通信机包括接收端和发射端，从平台通信机包括接收端和发射端，主平台通信机的接收端包括第一模数转换器、多普勒估计模块和多普勒补偿模块并用于接收来自从平台通信机的发射端的信号，第一模数转换器的输出端与多普勒估计模块的输入端连接，多普勒估计模块的输出端与多普勒补偿模块的输入端连接；主平台通信机的发射端包括多普勒预补偿模块、第一数模转换器和第一功率放大器并用于对从平台通信机的接收端发射信号进行处理，多普勒预补偿模块的输出端与第一数模转换器的输入端连接，第一数模转换器的输出端与第一功率放大器的输入端连接。

进一步地，主平台通信机的接收端还包括第一接收换能器、第一前置处理器、第一同步模块和第一数据解码器，第一接收换能器的输出端与第一前置处理器的输入端连接，第一同步模块的输入端与第一模数转换器的输出端连接，第一数据解码器的输入端与多普勒补偿模块的输出端连接。

更进一步地，主平台通信机的发射端还包括第一调制模块、第一功率放大器和第一发射换能器，第一调制模块的输出端与多普勒预补偿模块的输入端连接，第一功率放大器的输入端与第一模数转换器的输出端连接，第一功率放大器的输出端与第一发射换能器的输入端连接。

更进一步地，从平台通信机的接收端包括第二接收换能器、第二前置处理器、第二模数转换器、第二同步模块和第二数据解码器，第二接收换能器的输出端与第二前置处理器的输入端连接，第二前置处理器的输出端与第二模数转换器的输入端连接，第二模数转换器的输出端与第二同步模块和第二数据解码器的输入端连接，从平台通信机的发射端包括第二调制模块、第二数模转换器、第二功率放大器和第二发射换能器，第二调制模块的输出端与第二数模转换器的输入端连接，第二功率放大器的输入端与第二数模转换器的输出端连接，第二功率放大器的输出端与第二发射换能器的输入端连接。从平台通信机上结构简单，不搭载复杂运算的硬件，从结构和成本上更加优化。

本发明提供了一种利用移动平台集群的水声通信方法及系统，移动平台集群包括用于在水下采集信息的主平台通信机和多个从平台通信机，通过在主平台通信机上对接收到的信号进行多普勒估计和多普勒补偿，对将要进行发射的信号进行多普勒预补偿，以减小从平台通信机的计算复杂度。主平台通信机配备有较复杂的处理器等硬件用于作为集群的控制中心，从平台通信机则搭载低复杂度处理器等硬件，用于作为可消耗、可抛弃的低成本移动单元。在这种方式下，从平台通信机在水下信息交互中可以优化调配调制、解调的处理流程，通过一个主平台通信机实现对多个从平台通信机的信息交互、互通互联。与目前已有的水下移动平台水声通信机相比，本发明提出的利用移动平台集群的水声通信方法及系统的优点是：采用主从式结构方式在主平台通信机进行多普勒预补偿发射，大大降低了从平台通信机的结构复杂度和系统成本，有利于组成较大规模水下无人集群开展水下信息获取、传输等工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例的利用移动平台集群的水声通信方法的流程示意图；

图2为本发明的实施例的利用移动平台集群的水声通信方法的步骤S2的流程示意图；

图3为本发明的实施例的利用移动平台集群的水声通信方法的步骤S3的流程示意图；

图4为本发明的实施例的利用移动平台集群的水声通信方法的步骤S4和步骤S5中的重采样处理的流程示意图；

图5为本发明的实施例的利用移动平台集群的水声通信系统的主平台通信机的接收端的结构示意图；

图6为本发明的实施例的利用移动平台集群的水声通信系统的主平台通信机的发射端的结构示意图；

图7为本发明的实施例的利用移动平台集群的水声通信系统的从平台通信机的接收端的结构示意图；

图8为本发明的实施例的利用移动平台集群的水声通信系统的从平台通信机的发射端的结构示意图；

图9为本发明的实施例的利用移动平台集群的水声通信系统的第一前置处理器和第二前置处理器的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明一个实施例的一种利用移动平台集群的水声通信方法，移动平台集群包括用于在水下采集信息的主平台通信机1和多个从平台通信机2，如图1所示，该方法包括以下步骤：

S1：利用主平台通信机1接收来自多个从平台通信机2的信息；

利用一个主平台通信机1和从平台通信机2之间的握手实现多普勒测量，主平台通信机1采用多普勒预补偿方式降低从平台通信机2的复杂度并通过多普勒补偿技术实现对从平台信号的接收、解调，从而最大程度地降低从平台通信机2的系统复杂度，保证微小型水下移动平台集群的系统优化实现。

S2：信息经过处理后得到接收信号，利用主平台通信机1对接收信号进行相关运算处理以捕获帧同步信号；

在具体的实施例一中，如图2所示，步骤S2包括：

S21：对信息进行前置处理、模数转换得到接收信号；S22：以双曲调频信号作为拷贝对接收信号进行拷贝相关处理；S23：将拷贝相关处理的结果取绝对值后与设定门限进行比较以获得帧同步信号。

对接收信号进行同步捕获后采用双曲调频信号作为同步信号具有较好的多普勒宽容性，并且运用相关运算对相关峰峰值位置的检测可判断帧同步时间点。在优选的实施例中，以本地生成的双曲调频信号s[n]作为拷贝对接收信号r[n]进行拷贝相关处理，计算公式如下：

式中T为脉冲宽度。在优选的实施例中，帧同步脉冲宽度T为50ms，双曲调频信号的中心频率为25kHz，低端频率20kHz，高端频率30kHz，信号带宽10kHz，用于估计多普勒的两个相邻双曲调频信号的间隔也同样设置为T。

将所得拷贝相关处理结果取绝对值后与设定门限比较，若小于门限则继续进行相关处理；若超过门限，则成功捕获帧同步，并进入多普勒估计和补偿步骤。

S3：对帧同步信号进行多普勒估计以获得多普勒因子；

在具体的实施例二中，如图3所示，步骤S3具体包括：

S31：对帧同步信号中相邻固定长度的两个完全相同的双曲调频信号分别进行计算相关峰最大值所对应的时刻τ_m1,τ_m2；S32：根据τ_m1,τ_m2计算多普勒因子α：

主平台通信机1可利用两个固定间隔的双曲调频信号之间的相关峰间隔进行多普勒估计，从而获得多普勒测量结果。

S4：对接收信号根据多普勒因子进行重采样处理以进行多普勒补偿；其中多普勒估计过程及多普勒补偿过程为数字信号处理过程，需要较高的运算复杂度和实时运算能力来保证水声通信机的实时工程实现。

在步骤S4之后还包括：对经过多普勒补偿后的接收信号进行数据解调，获得原始码元信息。

S5：在主平台通信机1根据所述多普勒因子对将要发送到从平台通信机2的发射信号进行重采样处理以进行多普勒预补偿。

在主平台通信机1发射端，完成基本的码元调制、添加同步信号组帧后，主平台通信机1采用同样的重采样过程对发射信号进行重采样，从而实现对多普勒效应的预补偿。即，从平台通信机2接收信号在经过主平台通信机1发射进行预补偿、信道多普勒效应后已经完成了多普勒补偿的过程，因此从平台通信机2的接收部分无需设置多普勒估计、补偿模块，大大降低了从平台通信机2的软硬件实现复杂度和系统实现成本。

在具体的实施例三中，如图4所示，步骤S4和步骤S5中的重采样处理包括以下步骤：

S51：在采样率为Fs，长度为M个采样点的接收信号或发射信号x[n]的相邻两点内插入P-1个零点，即创建一个有P(M-1)+1个采样点的信号x_u[n]，当n＝1，2，…，M时，x_u[P(n-1)+1]＝x[n]；否则，x_u[n]＝0；

S52：将采样点的信号x_u[n]与低通插值滤波器的抽头系数h[n]作卷积计算得到插值信号x_i[n]：

S53：在插值信号x_i[n]上每隔Q-1个点抽取一个点，即创建有Q个点的信号x_d[n]，当n＝1，2，…，Q时，x_d[n]＝x_i[1+Q(n-1)]，则得到重采样信号y[n]＝xd[n]。

在具体的实施例二中，采样率Fs＝96ksps，通过重采样处理中的采样因子P/Q≈α。采样点的个数M可以增大或减小。从上述过程可知，用于进行多普勒补偿的重采样处理具有较高的运算复杂度，需要采样具有较高峰值运算能力的高性能数字信号处理芯片进行。多普勒因子用于重采样过程中的采样因子，实现接收信号的多普勒补偿和发射信号的多普勒预补偿，减小从平台通信机2的运算复杂度。

相应的，在本发明的实施例中从平台通信机2只由基本功能模块组成，无需进行多普勒估计、补偿。本发明公开的利用移动平台集群的水声通信方法适用于本领域通用的不同水声通信体制，在优选的实施例中，采用直接序列扩频(DSSS)通信体制，由于通信体制本身并非本发明的核心创新点，因此未对具体水声通信体制的码元调制、解码过程进行详细描述。

本发明主要技术特点在于从平台通信机2的接收部分无需进行多普勒估计、补偿，而是利用主平台通信机1接收部分进行多普勒估计后，在主平台通信机1发射部分对发射信号进行多普勒预补偿。

主平台通信机1发射部分多普勒预补偿的基本原理是：考虑到水声信道的互易性，主、从平台之间双向通信信道具有相同的多普勒，因此，主平台通信机1估计获得从平台至主平台信道的多普勒后，直接对发射信号进行重采样，实现预补偿发射后送入功放、发射换能器进行发射。由此，经过预补偿发射后的水声通信信号经水声信道传播中多普勒后，多普勒效应已经得到补偿，则从平台通信机2无需进行多普勒估计、补偿即可保证数据解调的性能。

本发明还提出了一种利用移动平台集群的水声通信系统，包括主平台通信机1和多个从平台通信机2，主平台通信机1包括接收端11和发射端12，从平台通信机2包括接收端21和发射端22，如图5所示，主平台通信机1的接收端11包括第一模数转换器111、多普勒估计模块112和多普勒补偿模块113并用于接收来自从平台通信机2的发射端12的信号，第一模数转换器111的输出端与多普勒估计模块112的输入端连接，多普勒估计模块112的输出端与多普勒补偿模块113的输入端连接；如图6所示，主平台通信机1的发射端12包括多普勒预补偿模块121、第一数模转换器122和第一功率放大器123并用于对从平台通信机2的接收端21发射信号进行处理，多普勒预补偿模块121的输出端与第一数模转换器122的输入端连接，第一数模转换器122的输出端与第一功率放大器123的输入端连接。

主平台通信机1的接收端11还包括第一接收换能器114、第一前置处理器115、第一同步模块116和第一数据解码器117，第一接收换能器114的输出端与第一前置处理器115的输入端连接，第一同步模块116的输入端与第一模数转换器117的输出端连接，第一数据解码器117的输入端与多普勒补偿模块113的输出端连接。

主平台通信机1的发射端12还包括第一调制模块124、第一功率放大器125和第一发射换能器126，第一调制模块124的输出端与多普勒预补偿模块121的输入端连接，第一功率放大器125的输入端与第一模数转换器122的输出端连接，第一功率放大器125的输出端与第一发射换能器126的输入端连接。

如图7所示，从平台通信机2的接收端21包括第二接收换能器211、第二前置处理器212、第二模数转换器213、第二同步模块214和第二数据解码器215，第二接收换能器211的输出端与第二前置处理器212的输入端连接，第二前置处理器212的输出端与第二模数转换器213的输入端连接，第二模数转换器213的输出端与第二同步模块214和第二数据解码器215的输入端连接。如图8所示，从平台通信机2的发射端22包括第二调制模块221、第二数模转换器222、第二功率放大器223和第二发射换能器224，第二调制模块221的输出端与第二数模转换器222的输入端连接，第二功率放大器223的输入端与第二数模转换器222的输出端连接，第二功率放大器223的输出端与第二发射换能器224的输入端连接。

在优选的实施例中，第一接收换能器114和第二接收换能器211由中心频率25kHz的水声换能器组成。第一前置处理器115和第二前置处理器212相互连接的前置放大器1151和滤波器1152，由AD620低噪声前置放大芯片、TL084运算放大器芯片、MAX274开关电容滤波器芯片组成，其中MAX274开关电容滤波器设置为通带20-30kHz的带通滤波器。具体电路如图9所示。

主平台通信机1采用DSP芯片中的TMS320C6713高性能数字信号处理器作为处理平台，第一模数转换器122由DDS芯片和ADC芯片组成，其功能为在DSP芯片的设置下DDS芯片输出频率为98khz的方波信号用于控制ADC芯片进行模数转换。在优选的实施例中，DDS芯片可以选择AD9851DDS芯片和ADC芯片可以选择MAX153ADC芯片。AD9851DDS芯片与MAX153ADC芯片及TMS320C6713处理器之间的连接电路图均为本领域通用的接口控制电路。

第一同步模块116、第一数据解码器112、第一调制模块113、多普勒估计模块112、多普勒补偿模块113和多普勒预补偿模块121均通过专用芯片或常用电路实现。采用专用芯片结构简单、连接方便，便于集成化。在可选的实施例中，第一同步模块116、第一数据解码器112、第一调制模块113、多普勒估计模块112、多普勒补偿模块113和多普勒预补偿模块121通过DSP芯片实现，可以选择TMS320F28069、TMS320F2812、TMS320F28335或TMS320VC6220中的其中一种，或采用通用的数字相关器芯片TMC2023、乘法器MC1496、加法器74LS283进行组合构成。第一数据解码器112采用经典的QPSK解调处理，如可采用通用的QPSK解调集成芯片MSM7582B。在优选的实施例中，DSP芯片采用TMS320C6713处理器。

相应地，在本发明的实施例中从平台通信机由于只由基本功能模块组成，无需进行多普勒估计、补偿。在优选的实施例中，第二同步模块214和第二数据解码器215、第二调制模块221采用运算能力、成本均较低的STM32F407微处理器作为处理平台实现同步、数据解码、码元调制等过程，第二模数转换器213和第二数模转换器222采用WM8979音频接口芯片实现模数、数模转换过程。

本发明提供了一种利用移动平台集群的水声通信方法及系统，移动平台集群包括用于在水下采集信息的主平台通信机1和多个从平台通信机2，通过在主平台通信机1上对接收到的信号进行多普勒估计和多普勒补偿，对将要进行发射的信号进行多普勒预补偿，以减小从平台通信机2的计算复杂度。主平台通信机1配备有较复杂的处理器等硬件用于作为集群的控制中心，从平台通信机2则搭载低复杂度处理器等硬件，用于作为可消耗、可抛弃的低成本移动单元。在这种方式下，从平台通信机2在水下信息交互中可以优化调配调制、解调的处理流程，通过一个主平台通信机1实现对多个从平台通信机2的信息交互、互通互联。由少量主平台通信机1和大量的从平台通信机2进行组合即可构成大规模水下微小型无人移动平台编队，并且从工程实用角度解决了低复杂度、低成本要求下实现抑制多普勒水声通信的要求。

显然，本领域技术人员在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以做出对本发明的实施例的各种修改和改变。以该方式，如果这些修改和改变处于本发明的权利要求及其等同形式的范围内，则本发明还旨在涵盖这些修改和改变。词语“包括”不排除未在权利要求中列出的其它元件或步骤的存在。某些措施记载在相互不同的从属权利要求中的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于获利。权利要求中的任何附图标记不应当被认为限制范围。

Claims (10)

1.一种利用移动平台集群的水声通信方法，其特征在于，所述移动平台集群包括用于在水下采集信息的主平台通信机和多个从平台通信机，所述方法包括以下步骤：

S1：利用所述主平台通信机接收来自所述多个从平台通信机的信息；

S2：所述信息经过处理后得到接收信号，利用所述主平台通信机对所述接收信号进行相关运算处理以捕获帧同步信号；

S3：对所述帧同步信号进行多普勒估计以获得多普勒因子；

S4：对所述接收信号根据所述多普勒因子进行重采样处理以进行多普勒补偿；

S5：在所述主平台通信机根据所述多普勒因子对将要发送到从平台通信机的发射信号进行重采样处理以进行多普勒预补偿。

2.根据权利要求1所述的利用移动平台集群的水声通信方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21：对所述信息进行前置处理、模数转换得到接收信号；

S22：以双曲调频信号作为拷贝对所述接收信号进行拷贝相关处理；

S23：将拷贝相关处理的结果取绝对值后与设定门限进行比较以获得所述帧同步信号。

3.根据权利要求2所述的利用移动平台集群的水声通信方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S31：对所述帧同步信号中相邻固定长度的两个完全相同的所述双曲调频信号分别进行计算相关峰最大值所对应的时刻τ_m1,τ_m2；

S32：根据τ_m1,τ_m2计算多普勒因子α：

4.根据权利要求3所述的利用移动平台集群的水声通信方法，其特征在于，所述步骤S4和步骤S5中的重采样处理包括以下步骤：

S51：在采样率为Fs，长度为M个采样点的接收信号或发射信号x[n]的相邻两点内插入P-1个零点，即创建一个有P(M-1)+1个采样点的信号x_u[n]，当n＝1，2，…，M时，x_u[P(n-1)+1]＝x[n]；否则，x_u[n]＝0；

S52：将采样点的信号x_u[n]与低通插值滤波器的抽头系数h[n]作卷积计算得到插值信号x_i[n]：

S53：在插值信号x_i[n]上每隔Q-1个点抽取一个点，即创建有Q个点的信号x_d[n]，当n＝1，2，…，Q时，x_d[n]＝x_i[1+Q(n-1)]，则得到重采样信号y[n]＝x_d[n]。

5.根据权利要求4所述的利用移动平台集群的水声通信方法，其特征在于，所述重采样处理中的采样因子P/Q≈α。

6.根据权利要求1所述的利用移动平台集群的水声通信方法，其特征在于，所述步骤S4之后还包括：对经过多普勒补偿后的所述接收信号进行数据解调，获得原始码元信息。

7.一种利用移动平台集群的水声通信系统，其特征在于，包括主平台通信机和多个从平台通信机，所述主平台通信机包括接收端和发射端，所述从平台通信机包括接收端和发射端，所述主平台通信机的所述接收端包括第一模数转换器、多普勒估计模块和多普勒补偿模块并用于接收来自所述从平台通信机的所述发射端的信号，所述第一模数转换器的输出端与所述多普勒估计模块的输入端连接，所述多普勒估计模块的输出端与所述多普勒补偿模块的输入端连接；所述主平台通信机的所述发射端包括多普勒预补偿模块、第一数模转换器和第一功率放大器并用于对所述从平台通信机的所述接收端发射信号进行处理，所述多普勒预补偿模块的输出端与所述第一数模转换器的输入端连接，所述第一数模转换器的输出端与所述第一功率放大器的输入端连接。

8.根据权利要求7所述的利用移动平台集群的水声通信系统，其特征在于，所述主平台通信机的所述接收端还包括第一接收换能器、第一前置处理器、第一同步模块和第一数据解码器，所述第一接收换能器的输出端与所述第一前置处理器的输入端连接，所述第一同步模块的输入端与所述第一模数转换器的输出端连接，所述第一数据解码器的输入端与所述多普勒补偿模块的输出端连接。

9.根据权利要求7所述的利用移动平台集群的水声通信系统，其特征在于，所述主平台通信机的所述发射端还包括第一调制模块、第一功率放大器和第一发射换能器，所述第一调制模块的输出端与所述多普勒预补偿模块的输入端连接，所述第一功率放大器的输入端与所述第一模数转换器的输出端连接，所述第一功率放大器的输出端与所述第一发射换能器的输入端连接。

10.根据权利要求7所述的利用移动平台集群的水声通信系统，其特征在于，所述从平台通信机的所述接收端包括第二接收换能器、第二前置处理器、第二模数转换器、第二同步模块和第二数据解码器，所述第二接收换能器的输出端与所述第二前置处理器的输入端连接，所述第二前置处理器的输出端与所述第二模数转换器的输入端连接，所述第二模数转换器的输出端与所述第二同步模块和所述第二数据解码器的输入端连接，所述从平台通信机的所述发射端包括第二调制模块、第二数模转换器、第二功率放大器和第二发射换能器，所述第二调制模块的输出端与所述第二数模转换器的输入端连接，所述第二功率放大器的输入端与所述第二数模转换器的输出端连接，所述第二功率放大器的输出端与所述第二发射换能器的输入端连接。