[发明专利]一种基于线性调频信号的跳频脉位编码水声通信方法

权利要求书

1.一种基于线性调频信号的跳频脉位编码水声通信方法，其特征在于利用水下多径干扰存在时隙不重叠的特点，采用调频编码和脉位编码调制结合对信息进行调制，通过增加跳频数量增加每一帧的时隙数量来提高每一帧的时间长度，使大部分多径信号的时延扩展小于一帧的持续时间；在接收端利用滤波器从频域上提取主径信号。 

2.根据权利要求1所述的一种基于线性调频信号的跳频脉位编码水声通信方法，其特征在于： 

所述调频编码包括：将信源整合后的非零合并符号所包含的二进制信息调制于LFM脉冲的调频斜率上，通过LFM的调频斜率表示非零合并符号的不同；所述信源整合是将二进制信息源整合为零符号以及非零合并符号，其中每个非零合并符号代表若干二进制信息； 

所述脉位编码包括：通过脉冲相对位置调制信息；脉位编码所调制的信息为整合后的零与非零合并符号信息；每一帧不同的时隙对应一个符号，若该符号为零符号，则不填充，若为非零合并符号，则填充相应中心频率及调频斜率的LFM脉冲；每一帧的各个时隙脉冲都将对应不同的中心频率，对于在一帧时延扩展范围内的多径干扰信号，主径信号的每个时隙所叠加的多径干扰，其中心频率都将与主径时隙的中心频率不同。 

3.根据权利要求1所述的一种基于线性调频信号的跳频脉位编码水声通信方法，其特征在于所述信源整合具体包括如下步骤： 

①输入二进制码流并顺序搜索，若为0位，则直接存入内存，并将0视为单独一位符号，即零符号，并继续搜索；若为1位则进入下一步； 

②获取非零合并符号，若设定在LFM信号上调制x比特二进制信息，则在搜索到的1位之后组合x-1位，与检索到的1位合并，共x位，组成新的符号即非零合并符号，记为A_i并存入内存，若此时二进制码流还未结束，则返回步骤①，直到完全将所需发送的信源编码完成，在内存中就存入了信源整合后的符号信息；其中A_i的取值共2^x-1个，所有合并过程的非零合并符号都将从2^x-1个不同符号中产生。 

4.根据权利要求1所述的一种基于线性调频信号的跳频脉位编码水声通信方法，其特征在于所述调频编码具体包括：内存中的零符号和非零合并符号需要有相应的载波进行承载才能发射进入信道，对于零符号，在其时隙不发送任何信息；而对于非零合并符号则需要用不同的LFM信号表示；标准LFM信号记为： 

n=1,2,…,2^x-1公式（1） 

其中x是需要调制在LFM信号上的比特数，整合后非零合并符号的信息调制在k_n上，k_n是LFM信号的调频斜率；f₀为标准LFM信号的初始频率，t是时间变量；标准LFM信号存入内存，为了产生中心频率与跳频中心频率相同的LFM信号，将N个跳频正弦信号也存入内存，而相应中心频率的LFM信号脉冲的生成需要将标准LFM信号和跳频正弦信号相乘， 

s=1,2,…,N公式（2） 

其中N为每一帧跳频数，f_s为相应时隙对应的中心频率频率。