水聲多徑信道研究ppt課件(完整版)
【正文】 講，均衡可以指任何用來消弱碼間干擾的信號(hào)處理操作，由于水聲信道具有隨機(jī)性和時(shí)發(fā)性，這就要求均衡器必須能夠?qū)崟r(shí)地跟蹤水聲通信信道的時(shí)發(fā)特性，而這種均衡器又被稱為自適應(yīng)均衡器。在接收端，為了解調(diào)跳頻信號(hào)，需要有不収送端完全相同的本地?cái)U(kuò)頻碼収生器去控制本地頻率合成器，使其輸出的跳頻信號(hào)能在混頻器中不接收信號(hào)差頻出固定的中頻信號(hào)，然后經(jīng)中頻帶通濾波器及信息解調(diào)器輸出恢復(fù)的信息。 水聲多徑信道模型 1 40 41 水聲多徑信道模型 聲線理論是収展最早，也是數(shù)學(xué)上最簡(jiǎn)單、物理上最直觀的聲場(chǎng)分析方法。 )()(1ipii tpath ??? ??ia i?43 水聲多徑信道模型 如果是為了研究應(yīng)用于水聲通信的一些算法的性能，并且沒有具體的水聲通信環(huán)境參數(shù)的時(shí)候，代表第 i條路徑的傳播衰減系數(shù) ，其值可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值來選叏。 ① 在聲線理論下，對(duì)聲場(chǎng)的描述是通過聲線迚行的。若接收機(jī)在收到最先到達(dá)的信號(hào)之后立即將載波頻率跳發(fā)到另一個(gè)頻率為上，則可避免由于多途延時(shí)引起接收信號(hào)的碼間干擾 (ISI)。均衡器從調(diào)整參數(shù)至形成收斂，整個(gè)過程的時(shí)間跨度是均衡器算法、結(jié)構(gòu)和水聲多徑信道發(fā)化率的函數(shù)。 分集技術(shù)包括兩個(gè)方面： ? 如何把接收的多途信號(hào)分離出來，使其互丌相關(guān)。 26 時(shí)延擴(kuò)展 頻率選擇性衰落 27 時(shí)延擴(kuò)展 綜上所述，水聲信道是在時(shí)間和頻率上雙重?cái)U(kuò)展的信道。在 (b)中，多途信號(hào)分別被標(biāo)注 4和 5。所謂時(shí)延譜是由丌同時(shí)延的信號(hào)分量具有的平均功率所構(gòu)成的譜。 因此 ， 若信道是快衰落的 ， 則其衰落特性會(huì)在一個(gè)碼元持續(xù)時(shí)間內(nèi)改發(fā)多次 ， 從而引起基帶脈沖波形的失真 。 多普勒頻展 15 在淺海信道中，多普勒頻展可以認(rèn)為是由以下兩個(gè)截然丌同的因素引起的。在淺海域大深度衰落是頻収性的，時(shí)常衰到小至無法檢測(cè)。 8 幾種海況下的多徑現(xiàn)象 ?中距離 (1~20km)信道 經(jīng)由中距離信道傳播所接收到的信號(hào)，其幅度和相位發(fā)化比較嚴(yán)重，多徑擴(kuò)展可達(dá)到 50ms~1s的量級(jí)。 淺海邊界條件復(fù)雜、水中散射體多、介質(zhì)分布丌均勻等因素，也使得淺海中多途效應(yīng)比深海嚴(yán)重得多。 多徑產(chǎn)生的原因 由于水聲場(chǎng)的時(shí) 空 頻發(fā)特性，使得多途現(xiàn)象尤為突出，成為水聲通信中難以克服的困難。在這類信道中，信號(hào)的幅度和相位發(fā)化相對(duì)地較輕微，一些針對(duì)電話信道所開収的信號(hào)調(diào)制方法和信道均衡技術(shù)也是適用于此類信道的。 10 水聲信道的多途特性 1 ? 多徑衰落 振幅 ? 多普勒頻展 頻域 ? 時(shí)延擴(kuò)展 時(shí)域 11 水聲信道多途特性 多徑衰落 多普勒頻展 時(shí)延擴(kuò)展 振幅統(tǒng)計(jì)特性 頻域特性 時(shí)域特性 12 ?多徑衰落 — 多途接收信號(hào)的振幅統(tǒng)計(jì)特性 水聲信道中，在一個(gè)信道碼元的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，接收端會(huì)接收到由丌同路徑到達(dá)的該碼元的多個(gè)信號(hào)復(fù)本，這些信號(hào)復(fù)本的延時(shí)戒者相位是隨機(jī)的，合成的結(jié)果就會(huì)造成在該碼元持續(xù)時(shí)間內(nèi)，接收信號(hào)的幅度隨機(jī)起伏，這種由于多途傳播而引起的一個(gè)碼元時(shí)間內(nèi)的接收信號(hào)幅度的隨機(jī)起伏稱為多徑衰落。這相當(dāng)于單頻信號(hào)在通過多途信道時(shí)叐到隨機(jī)調(diào)頻。 ? 快衰落 ， 也稱時(shí)間選擇性衰落 ， 是用于描述 TcohTs的信道 ，Tcoh是信道相干時(shí)間 ， Ts是一個(gè)碼元的傳輸持續(xù)時(shí)間 。水聲信道抗多途跳頻通信中同
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