CN110995364B - 一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法 - Google Patents

一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110995364B
CN110995364B CN201911197782.1A CN201911197782A CN110995364B CN 110995364 B CN110995364 B CN 110995364B CN 201911197782 A CN201911197782 A CN 201911197782A CN 110995364 B CN110995364 B CN 110995364B
Authority
CN
China
Prior art keywords
spread spectrum
communication
signal
underwater acoustic
communication system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911197782.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110995364A (zh
Inventor
周锋
乔钢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhou Feng
Original Assignee
Qingdao Guohai Communication Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Guohai Communication Technology Co ltd filed Critical Qingdao Guohai Communication Technology Co ltd
Priority to CN201911197782.1A priority Critical patent/CN110995364B/zh
Publication of CN110995364A publication Critical patent/CN110995364A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110995364B publication Critical patent/CN110995364B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B13/00—Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00
    • H04B13/02—Transmission systems in which the medium consists of the earth or a large mass of water thereon, e.g. earth telegraphy
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0009—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the channel coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/20—Modulator circuits; Transmitter circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法，涉及水声通信技术领域。本发明是为了解决目前结合直接序列扩频和双差分编码技术的通信系统的通信速率较低且应用范围小的问题。本发明采用M元扩频代替直接序列扩频算法，在误码率性能不受到影响的前提下，相较于直接序列扩频通信系统，可以实现成倍提升通信速率。将M元扩频技术和双差分编码技术结合，可以应用在移动水声通信中，由于系统中不包含任何信道估计或多普勒跟踪技术，对于移动水声通信环境中不可预测的干扰具有鲁棒性。本发明不仅适用于远程移动水声通信，对近距离条件下的水下载人和无人潜器之间的移动水声通信同样适用。

Description

一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法
技术领域
本发明属于水声通信技术领域，尤其涉及通信速率的提升技术。
背景技术
对于远程、低信噪比、含有多普勒效应的水声通信，水声信道的复杂性是显著的。为了处理水声通信中的低信噪比问题以实现可靠的水声通信，国内外学者已经进行了深入研究。直接序列扩频技术以其良好的抗多途、抗信道衰落和低信噪比性能被广泛运用到水声通信领域。然而受限于水声信道较窄的可用带宽，直扩技术的通信速率很低。为了提升通信速率以及获得更可靠的通信性能，人们开始使用M元扩频技术。与传统的直扩信号相比，M元扩频在相同的扩频增益下所需带宽更窄，更适合应用于水下声信道，它的带宽利用率更高。从信号的频谱角度来看，M元扩频信号的频谱更接近白噪声，信号的隐蔽性更好，截获概率更低。
同样，在研发过程中对水声通信中的多普勒补偿技术也进行了大量研究，提出了包括判决反馈均衡器在内的各种多普勒估计和补偿技术。然而，这些技术要么是以提高接收机硬件复杂度和硬件成本为代价，要么需要较高的信噪比条件。通过双差分编解码技术，可以在不使用多普勒估计和补偿技术的前提下彻底消除多普勒频偏和扩展对水声通信系统性能的影响。双差分编码技术是一项应用于低轨道卫星通信中的成熟技术，它对于无线电通信中大范围快速时变的多普勒具有良好的抑制作用，而且结构简单易于实现。
一种结合直接序列扩频和双差分编码技术的通信系统已经被应用于低信噪比条件下的水声远程移动通信系统中。通过远程水声通信实验已验证了系统的可靠性能。然而这种通信系统的通信速率较低且应用范围小。
发明内容
本发明是为了解决目前结合直接序列扩频和双差分编码技术的通信系统的通信速率较低且应用范围小的问题，现提供一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法。
一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法，包括以下步骤：
步骤一：在通信系统发射端，将待发送的原始二进制数据以每(k+1)bit数据为一组进行分组，并对每组的第1bit数据进行相移键控调制，k为正整数；
步骤二：对步骤一中每组调制后的第1bit数据进行双差分编码，将所有编码结果构成信息序列；
步骤三：将每组剩余的k bit数据转换为相应的十进制数据，在M个伪随机序列中选择与每个十进制数据相应的扩频码、并利用每个扩频码对步骤二获得的信息序列进行扩频，获得扩频后的信号，其中M＝2k；
步骤四：对步骤三中获得扩频后的信号进行脉冲成型和载波调制，获得适合在水声信道中传播的发射信号，将该发射信号经水声信道发送至通信系统接收端；
步骤五：通信系统接收端对发射信号进行捕获、并对捕获信号依次进行下变频和低通滤波，获得接收信号；
步骤六：分别对接收信号的同相分量和正交分量分别进行M元相关运算，获得M个解扩支路信号的同相分量和正交分量；
步骤七：分别计算每个解扩支路信号的同相分量和正交分量的平方和，在所有平方和中、利用最大相关判决准则选取最大的平方和作为解扩支路信号的能量；
步骤八：将解扩支路信号的能量划分为多个矩阵块，通过滑动搜索处理方法消除各个矩阵块中的多普勒积累效应，然后对每个矩阵块中的最大值进行双差分解码，获得复数数据，
步骤九：对所有复数数据进行相移键控调制，获得多个第1bit数据；
步骤十：提取每个矩阵块中的最大值所在行数作为位置信息，将该位置信息进行十进制到二进制的转换，获得多个k bit数据；
步骤十一：按照步骤一的分组规则将多个第1bit数据与多个k bit数据重新组合排序，获得原始二进制数据。
步骤三中，设M元扩频系统中的M个伪随机序列分别为：c0(t)，c1(t)，...，cM-1(t)，则M元扩频矩阵A表达为：
A＝[c0(t)，c1(t)，...，cM-1(t)]
根据下式利用十进制数据p[n]在A中选择相应的扩频序列作为扩频码cp[n](t)：
cp[n](t)＝AKp[n]α
其中，0≤p[n]≤M-1，
Figure GDA0002980866300000021
IM-1为(M-1)行(M-1)列的单位矩阵，
当p[n]＝0时，选取c0(t)作为扩频码，K0＝E，E表示单位矩阵，
当0<p[n]≤M-1时，选取cp[n](t)作为扩频码，获得扩频后的信号x(t)：
Figure GDA0002980866300000031
其中，Ts为符号间隔。
步骤四中，利用下式对扩频后的信号x(t)进行脉冲成型，获得基带发射信号s(t)：
Figure GDA0002980866300000032
其中，
Figure GDA0002980866300000033
为脉冲成型函数，Tc为码原间隔，Ts为符号间隔，β为滚降系数。
利用下式对基带发射信号s(t)进行载波调制，获得发射信号
Figure GDA0002980866300000034
Figure GDA0002980866300000035
其中，fc为载波频率、j为虚数单位。
步骤八中，通过下式对第m个矩阵块中的最大值y[m]进行双差分解码，获得复数数据z(m)：
Figure GDA0002980866300000036
其中，y*[m]表示y[m]的共轭。
本发明涉及双差分直接序列扩频(Direct sequence spread spectrum，DSSS)移动水声通信系统中通信速率的提升问题。本发明使用M元扩频技术替代直接序列扩频技术，与一般的直扩信号相比，M元扩频信号的系统带宽仅为具有相同处理增益的传统直扩系统的1/log2M，占用带宽小，更适用于水声信道环境，即：频谱利用率更高。从信号的频谱上看，M元扩频信号的频谱更接近白噪声，信号的隐蔽能力强。M元扩频使用的M个伪随机码与kbit(单位：比特)信息的对应关系总共有M种，从中破译出信息比特是很困难的，即M元扩频比直扩具有更强的抗截获性和信息保密性。M元扩频还可以在码片速率不变的条件下实现可变速率或可变增益的扩频，有利于提高系统的抗干扰能力和支持综合业务的传输。并与双差分编码技术结合，双差分M元扩频通信方法能够在保证系统通信可靠性(误码率性能)的前提下实现通信速率的提升；并且，在提升系统通信速率的同时，解决水声通信中低信噪比和多普勒效应的问题。本发明不仅适用于远程移动水声通信，对近距离条件下的水下载人和无人潜器之间的移动水声通信同样有所帮助。
附图说明
图1是双差分M元扩频通信系统发射端的原理框图；
图2是双差分编码流程图；
图3是双差分M元扩频通信系统接收端的原理框图；
图4是双差分解码流程图；
图5是双差分直扩方法(DD-DSSS)和两种扩频增益的双差分M元扩频方法(DD-MSS)在高斯信道下的误码率比较图；
图6是双差分直扩方法和两种扩频增益的双差分M元扩频方法在多径信道下的误码率比较图；
图7是外场实验接收端基带信号相关输出结果图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1至4具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法，包括以下步骤：
步骤一：在通信系统发射端，将待发送的原始二进制数据以每(k+1)bit数据为一组进行分组，并对每组的第1bit数据a0[n]进行相移键控调制(BPSK)，k为正整数。
步骤二：对步骤一中每组BPSK调制后的a0[n]进行双差分编码，将所有编码结果构成信息序列b[n]；
其中，信息序列b[n]的表达式如下：
b[n]＝b[n-1]z[n]
其中，z[n]＝z[n-1]a0[n]，n＝0,1,2,...，
当n＝0时，b[-1]＝1，z[-1]＝1。
步骤三：将每组剩余的k bit数据(a1[n],...,ak[n])转换为相应的十进制数据p[n]，0≤p[n]≤M-1，在M元扩频系统中的M个伪随机序列中选择与每个十进制数据相应的扩频码、并利用每个扩频码对步骤二获得的信息序列进行扩频，获得扩频后的信号，其中，M＝2k；
具体的，设M元扩频系统中的M个伪随机序列分别为：c0(t)，c1(t)，...，cM-1(t)，则M元扩频矩阵A的表达为：
A＝[c0(t)，c1(t)，...，cM-1(t)]
定义一个通过十进制数据p[n]选择指定扩频序列的矩阵K：
Figure GDA0002980866300000051
其中，IM-1为(M-1)行(M-1)列的单位矩阵，
则有，利用十进制数据p[n]在A中选择相应的扩频序列作为扩频码cp[n](t)：
cp[n](t)＝AKp[n]α
其中，
Figure GDA0002980866300000052
为M×1的单位向量，
当p[n]＝0时，选取c0(t)作为扩频码，K0＝E，E表示单位矩阵，
当0<p[n]≤M-1时，选取cp[n](t)作为扩频码，获得扩频后的信号x(t)：
Figure GDA0002980866300000053
其中，Ts为符号间隔。
步骤四：对步骤三中获得扩频后的信号进行脉冲成型和载波调制，获得适合在水声信道中传播的发射信号，将该发射信号经水声信道发送至通信系统接收端；
具体的，利用下式对扩频后的信号x(t)进行脉冲成型，获得基带发射信号s(t)：
Figure GDA0002980866300000054
其中，
Figure GDA0002980866300000055
为脉冲成型函数，Tc为码原间隔，Ts为符号间隔，β为滚降系数；
利用下式对基带发射信号s(t)进行载波调制，获得发射信号
Figure GDA0002980866300000056
Figure GDA0002980866300000061
其中，fc为载波频率、j为虚数单位。
步骤五：发射端发射的信号经过水声信道，受到各种可能造成信号畸变的因素影响，通信系统接收端对发射信号进行捕获，捕获的信号中包括噪声、多途效应以及多普勒效应，对捕获信号依次进行下变频和低通滤波，获得接收信号r(t)；
接收信号r(t)的表达式为：
Figure GDA0002980866300000062
Δi为第i条路径的多普勒频移率，i＝1,2,…,N，n(t)为与发射信号
Figure GDA0002980866300000063
独立的加性高斯白噪声，hi为第i条路径分量信号的传播损失，τi为第i条路径到达信号的延时，δ(t)为单位冲激函数，N为路径总数，
在慢衰落信道条件下，各路多普勒频移率均近似等于Δ，对接收信号的幅度进行归一化处理，即：hi＝1，则r(t)能够简化为：
r(t)＝si[(1+Δ)t]+n(t)
其中，si(t)表示第i条路径的发射信号
Figure GDA0002980866300000064
步骤六：分别对接收信号的同相分量rc(t)和正交分量rs(t)分别进行M元相关运算，获得M个解扩支路信号的同相分量和M个解扩支路信号的正交分量；
具体的，所述接收信号的同相分量rc(t)和正交分量rs(t)分别表达如下：
rc(t)＝si[(1+Δ)t]cosθ+nc(t)
rs(t)＝si[(1+Δ)t]sinθ+ns(t)
ns(t)和nc(t)分别为正交分量和同相分量的独立零均值高斯随机变量，θ为发射端载波相位。
步骤七：所有接收端的相关器进行相关运算输出的信号属于一个2M维实线性空间V，向量R0,...,Rj,...,RM-1∈V(j＝0,1,...,M-1)，分别表示为：
Figure GDA0002980866300000071
Figure GDA0002980866300000072
...
Figure GDA0002980866300000073
V中向量Rj的欧氏长度显示了接收信号r(t)与本地扩频序列集中的第j个元素sj(t)的相关程度，而解扩支路信号的同相分量和正交分量的平方和就是Rj的欧氏长度，即：解扩支路信号的能量；
解扩支路信号能量的计算可以推广为向量范数的计算，最大相关判决准则可表示为max(||R0||,||R1||,...,||Rj||,...,||RM-1||)，向量Rj的2范数，即为：
Figure GDA0002980866300000074
2范数的平方就是通常意义下的第j个信号能量Ej为：
Figure GDA0002980866300000075
所以，基于以上原理，分别计算每个解扩支路信号的同相分量和正交分量的平方和，在所有平方和中、利用最大相关判决准则选取最大的平方和作为解扩支路信号的能量；
第j个解扩支路信号的同相分量Rcj(t)和正交分量Rsj(t)分别表达如下：
Rcj(t)＝<rc(t),sj(t)>
Rsj(t)＝<rs(t),sj(t)>
最大相关判决准则的表达式为：
Figure GDA0002980866300000076
其中，
Figure GDA0002980866300000077
为最大解扩支路信号的能量，0≤t≤Ts，Ts为符号间隔。
步骤八：将解扩支路信号的能量以M行G列的形式划分为多个矩阵块，通过滑动搜索处理方法消除各个矩阵块中的多普勒积累效应，然后对每个矩阵块中的最大值y[m]进行双差分解码，获得复数数据：
Figure GDA0002980866300000078
其中，y*[m]表示y[m]的共轭。
步骤九：对所有复数数据进行相移键控调制，获得多个第1bit数据
Figure GDA0002980866300000081
所述
Figure GDA0002980866300000082
为接收端解调得到的以每(k+1)bit数据为一组，每组中的第1bit数据。
步骤十：提取每个矩阵块中的最大值所在行数作为位置信息，将该位置信息进行十进制到二进制的转换，获得多个k bit数据，所述多个k bit数据为接收端解调得到的以每(k+1)bit数据为一组，每组中除第1bit数据以外的k bit数据。
步骤十一：按照步骤一的分组规则将多个第1bit数据与多个k bit数据重新组合排序，获得原始二进制数据。
本实施方式所述的通信方法，在系统的发射端采用M元扩频代替直接序列扩频算法。M元扩频比直接序列扩频技术具有更强的抗截获性和信息保密性。因此系统在误码率性能不受到影响的前提下，相较于直接序列扩频通信系统，可以实现成倍提升通信速率。M元扩频还可以在码片速率不变的条件下实现可变速率或可变增益的扩频，有利于提高系统的抗干扰能力和支持综合业务的传输。将M元扩频技术和双差分编码技术结合，可以应用在移动水声通信中，由于系统中不包含任何信道估计或多普勒跟踪技术，对于移动水声通信环境中不可预测的干扰具有鲁棒性。同时，本实施方式能够成倍削减原方案数据计算量，成倍提高通信系统接收端数据处理速度。仿真和外场实验验证了该算法的有效性。
相对于双差分直扩水声通信方法，本实施方式采用的双差分M元扩频通信方法，将发射端需要进行双差分编码、扩频和载波调制等一系列步骤的数据长度缩短到了原来的1/(1+log2M)，这样的结果会使得整个系统获得如下几个方面的收益：
(1)、由于通信系统接收端包括同步、解扩、解调等存在大量相关运算，双差分M元扩频通信方案会在很大程度上成倍减小信号处理的运算量，减小接收处理的时间开销，使程序运行速度成倍提升，通信实时性更强；
(2)、由于信号时域长度减小，信号被非通信用户检测到的概率也更低；
(3)、双差分M元扩频通信方案的扩频信号频谱更接近白噪声，更难被破译，信息的隐蔽性和保密性更强。
如图5、6、7所示，为了验证本实施方式的可行性，本发明通过仿真和外场实验进行了验证，仿真中在高斯信道条件和水池多径信道条件下，双差分M元扩频通信方法在通信速率等于和大于双差分直扩通信方法的情况下，误码率均低于双差分直扩通信方法。外场实验结果也表明双差分M元扩频通信系统在移动水声通信时的误码率较低。

Claims (8)

1.一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在通信系统发射端，将待发送的原始二进制数据以每k+1bit数据为一组进行分组，并对每组的第1bit数据进行相移键控调制，k为正整数；
步骤二：对步骤一中每组调制后的第1bit数据进行双差分编码，将所有编码结果构成信息序列；
步骤三：将每组剩余的k bit数据转换为相应的十进制数据，在M个伪随机序列中选择与每个十进制数据相应的扩频码、并利用每个扩频码对步骤二获得的信息序列进行扩频，获得扩频后的信号，其中M＝2k；
步骤四：对步骤三中获得扩频后的信号进行脉冲成型和载波调制，获得适合在水声信道中传播的发射信号，将该发射信号经水声信道发送至通信系统接收端；
步骤五：通信系统接收端对发射信号进行捕获、并对捕获信号依次进行下变频和低通滤波，获得接收信号；
步骤六：分别对接收信号的同相分量和正交分量分别进行M元相关运算，获得M个解扩支路信号的同相分量和正交分量；
步骤七：分别计算每个解扩支路信号的同相分量和正交分量的平方和，在所有平方和中、利用最大相关判决准则选取最大的平方和作为解扩支路信号的能量；
步骤八：将解扩支路信号的能量划分为多个矩阵块，通过滑动搜索处理方法消除各个矩阵块中的多普勒积累效应，然后对每个矩阵块中的最大值进行双差分解码，获得复数数据，
步骤九：对所有复数数据进行相移键控调制，获得多个第1bit数据；
步骤十：提取每个矩阵块中的最大值所在行数作为位置信息，将该位置信息进行十进制到二进制的转换，获得多个k bit数据；
步骤十一：按照步骤一的分组规则将多个第1bit数据与多个k bit数据重新组合排序，获得原始二进制数据。
2.根据权利要求1所述的一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法，其特征在于，步骤二中的信息序列b[n]的表达式如下：
b[n]＝b[n-1]z[n]
其中，z[n]＝z[n-1]a0[n]，n＝0,1,2,...，
当n＝0时，b[-1]＝1，z[-1]＝1，
a0[n]为步骤一每组的第1bit数据。
3.根据权利要求2所述的一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法，其特征在于，步骤三中，设M元扩频系统中的M个伪随机序列分别为：c0(t)，c1(t)，...，cM-1(t)，则M元扩频矩阵A表达为：
A＝[c0(t)，c1(t)，...，cM-1(t)]
根据下式利用十进制数据p[n]在A中选择相应的扩频序列作为扩频码cp[n](t)：
cp[n](t)＝AKp[n]α
其中，0≤p[n]≤M-1，
Figure FDA0002980866290000021
IM-1为(M-1)行(M-1)列的单位矩阵，
当p[n]＝0时，选取c0(t)作为扩频码，K0＝E，E表示单位矩阵，
当0<p[n]≤M-1时，选取cp[n](t)作为扩频码，获得扩频后的信号x(t)：
Figure FDA0002980866290000022
其中，Ts为符号间隔。
4.根据权利要求1所述的一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法，其特征在于，步骤四中，利用下式对扩频后的信号x(t)进行脉冲成型，获得基带发射信号s(t)：
Figure FDA0002980866290000023
其中，
Figure FDA0002980866290000024
为脉冲成型函数，Tc为码原间隔，Ts为符号间隔，β为滚降系数。
5.根据权利要求4所述的一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法，其特征在于，步骤四中，利用下式对基带发射信号s(t)进行载波调制，获得发射信号
Figure FDA0002980866290000025
Figure FDA0002980866290000031
其中，fc为载波频率、j为虚数单位。
6.根据权利要求1所述的一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法，其特征在于，步骤五获得的接收信号r(t)的表达式为：
Figure FDA0002980866290000032
Δi为第i条路径的多普勒频移率，i＝1,2,…,N，n(t)为与发射信号
Figure FDA0002980866290000033
独立的加性高斯白噪声，hi为第i条路径分量信号的传播损失，τi为第i条路径到达信号的延时，δ(t)为单位冲激函数，N为路径总数，
各路多普勒频移率均近似等于Δ，对接收信号的幅度进行归一化处理，则r(t)能够简化为：
r(t)＝si[(1+Δ)t]+n(t)
其中，si(t)表示第i条路径的发射信号
Figure FDA0002980866290000034
7.根据权利要求1所述的一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法，其特征在于，步骤六中，所述接收信号的同相分量rc(t)和正交分量rs(t)分别表达如下：
rc(t)＝si[(1+Δ)t]cosθ+nc(t)
rs(t)＝si[(1+Δ)t]sinθ+ns(t)
ns(t)和nc(t)分别为正交分量和同相分量的独立零均值高斯随机变量，θ为发射端载波相位，si(t)表示第i条路径的发射信号
Figure FDA0002980866290000035
第j个解扩支路信号的同相分量Rcj(t)和正交分量Rsj(t)分别表达如下：
Rcj(t)＝<rc(t),sj(t)>
Rsj(t)＝<rs(t),sj(t)>
其中，j＝0,1,...,M-1，sj(t)为本地扩频序列集中的第j个元素，0≤t≤Ts，Ts为符号间隔。
8.根据权利要求1所述的一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法，其特征在于，步骤八中，通过下式对第m个矩阵块中的最大值y[m]进行双差分解码，获得复数数据z(m)：
Figure FDA0002980866290000041
其中，y*[m]表示y[m]的共轭。
CN201911197782.1A 2019-11-29 2019-11-29 一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法 Active CN110995364B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911197782.1A CN110995364B (zh) 2019-11-29 2019-11-29 一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911197782.1A CN110995364B (zh) 2019-11-29 2019-11-29 一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110995364A CN110995364A (zh) 2020-04-10
CN110995364B true CN110995364B (zh) 2021-06-15

Family

ID=70088225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911197782.1A Active CN110995364B (zh) 2019-11-29 2019-11-29 一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110995364B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114826324A (zh) * 2022-05-06 2022-07-29 中国人民解放军海军潜艇学院 一种基于频率压缩-能量接收器的水下移动扩频通信方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107947868A (zh) * 2017-11-22 2018-04-20 华南理工大学 一种基于子带选择激活的多带双曲调频扩频水声通信方法
CN109474305A (zh) * 2018-12-05 2019-03-15 唐山照澜海洋科技有限公司 一种5g多载波扩频水声通信方法
CN110266344A (zh) * 2018-03-12 2019-09-20 中国科学院声学研究所 一种混沌混合扩频保密水声通信方法
CN110266622A (zh) * 2018-03-12 2019-09-20 中国科学院声学研究所 一种正交多载波m元混沌调相扩频水声通信方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102036068B1 (ko) * 2017-09-06 2019-10-24 경희대학교 산학협력단 분자 통신을 위한 채널 모델링 및 분자 전송 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107947868A (zh) * 2017-11-22 2018-04-20 华南理工大学 一种基于子带选择激活的多带双曲调频扩频水声通信方法
CN110266344A (zh) * 2018-03-12 2019-09-20 中国科学院声学研究所 一种混沌混合扩频保密水声通信方法
CN110266622A (zh) * 2018-03-12 2019-09-20 中国科学院声学研究所 一种正交多载波m元混沌调相扩频水声通信方法
CN109474305A (zh) * 2018-12-05 2019-03-15 唐山照澜海洋科技有限公司 一种5g多载波扩频水声通信方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"M元码元移位键控扩频水声通信";于洋，周锋，乔钢;《物理学报》;20121102;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110995364A (zh) 2020-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU659309B2 (en) Rake receiver with selective ray combining
KR100383208B1 (ko) 다운링크cdma신호를복조하기위한방법및시스템
US5768307A (en) Coherent demodulation with decision-directed channel estimation for digital communication
FI106166B (fi) Vähentävän demodulaation CDMA
Chen et al. MCI cancellation for multicode wideband CDMA systems
CN111988251A (zh) 一种改进型正交多用户差分混沌通信系统
Blackmon et al. Performance comparison of RAKE and hypothesis feedback direct sequence spread spectrum techniques for underwater communication applications
CA2503694A1 (en) Channel gain estimation in a rake receiver
CN110995364B (zh) 一种提升双差分扩频水声通信系统通信速率的通信方法
KR100669904B1 (ko) 초광대역 시스템용 레이크 수신기 및 이를 구비한 수신장치
CN110324065B (zh) 一种基于循环移位键控扩频调制的多用户水声通信方法
Lingwood et al. ASIC implementation of a direct-sequence spread-spectrum RAKE-receiver
EP0988706A1 (en) Reception method and receiver
Chen et al. Capacity of space–time block-coded CDMA systems: Comparison of unitary and complementary codes
CN101018074B (zh) 一种接收机和接收方法
CN113630358B (zh) 一种用于soqpsk的直接序列扩频的简化解扩解调方法
CN114666191B (zh) 一种正交多用户移位降噪dcsk混沌通信系统的通信方法
CN106603201B (zh) 一种基于采样点处理的多用户联合检测方法
Zhaocheng et al. A reduced state Viterbi algorithm for multiuser detection in DS/CDMA systems
Wang Multicode CDMA
Li et al. A new block detection receiver for noncoherent orthogonal CDMA system
Liao Application of space-time technology in the future telecommunication system with multiple transmission antennae
CN106508095B (zh) 编码扩频通信系统中的编码扩频发射机和rake接收机
CN117650809A (zh) 适用于城市信道的数据通信方法和装置
Fock et al. Optimized timing error detector for DS-CDMA applications in multipath scenarios

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210526

Address after: 266000 No.167 Kejiao 2nd Road, Binhai sub district office, Huangdao District, Qingdao City, Shandong Province

Applicant after: Qingdao Guohai Communication Technology Co.,Ltd.

Address before: 316000 room 212, room 211, No.1 Dacheng 4th Road, Xingang Park, Zhoushan high tech Industrial Park, Dinghai District, Zhoushan City, Zhejiang Province

Applicant before: Zhoushan guohaitongxin Technology Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240409

Address after: 150001 No. 145-11, Nantong Avenue, Nangang District, Heilongjiang, Harbin

Patentee after: Zhou Feng

Country or region after: China

Address before: 266000 No.167 Kejiao 2nd Road, Binhai sub district office, Huangdao District, Qingdao City, Shandong Province

Patentee before: Qingdao Guohai Communication Technology Co.,Ltd.

Country or region before: China