[发明专利]一种模拟海豚哨声的伪装隐蔽水下通信装置

说明书

本发明提供一种模拟海豚哨声的伪装隐蔽水下通信装置，包括至少两个通信节点；每个通信节点由信号发送模块、信号接收模块及收发合置换能器组成，信号发送模块与信号接收模块又由存有海豚哨声数据库的SD卡等多个模块组成。本发明所述的模拟海豚哨声的伪装隐蔽水下通信方法简单，可靠性高，既能保证通信信息的隐蔽性与安全性，又能满足水下隐蔽通信系统的需求，同时本发明技术方案中所述装置便于实现，相较已经成型的水下通信装置拥有体积小，便于携带的特性。本发明主要应用于水声通信。

技术领域

本发明涉及一种模拟海豚哨声的伪装隐蔽水下通信装置，属于水声通信技术领域。

背景技术

经过几十年的发展，水下通信网络已具备一定规模，得到了较为广泛的应用。水声通信网络由大量的水下Modem节点组成，一般水下通信网络有以下几种用途：(1)信息中继传递(由于水下通信信道的复杂性，为保证两终端通信质量，通过两终端间水下节点进行信息接力传递)；(2)区域性监测(节点装置内部或外侧装有监测项的传感器，通过传感器获取数据，并将数据传输至主节点，主节点传递给岸基水听器或水面浮标等信息收集中心)；(3)其他(敌区水下通信数据采集、水下潜艇自校正网等)；在这几种用途中，节点的安全程度很不相同，特别是在敌区，节点的安全性得不到保证，为了保证通信质量，节点很难将低检测概率考虑在内，即使通过编码得到了低识别率，仍然可根据信号的衰减特性得知节点位置。

为了改变这一困境，一些研究人员提出利用模仿海豚哨声信号的LFM信号作为通信载波，实现水声通信功能，但其追求的目标是稳健和高速，并不是隐蔽通信的目的，若应用该种算法到Modem中，仍然无法减少暴露的可能性。

中国专利CN201420748311公开的一种利用鲸声的伪装隐蔽水下通信装置，采用采用鲸鱼叫声作为水下声通信发信方的发射波形，采用时延差编码对鲸鱼叫声信号进行匹配滤波处理，从而实现水下伪装隐蔽通信。

本发明利用海豚哨声使用一种利用双曲调频信号模仿海豚哨声信号的伪装隐蔽水下通信方法，在频域上贴近真实海豚哨声信号，在声音上模仿真实海豚哨声，若被敌方水听器接收到该信号，可以以自身信号与生物叫声信号太过接近而被排除，以达到仿生伪装隐蔽通信的目的。该算法不同于降低信号信噪比的隐蔽算法，借鉴仿生特性，允许信号被检测到，通过信号自身特点，在识别时被排除来达到隐蔽通信的效果，降低了节点暴露的可能性。利用匹配相关法进行信号解调，从而实现水下伪装隐蔽通信。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种模拟海豚哨声的伪装隐蔽水下通信装置，旨在解决水下通信节点在信息传输过程中，由于声源位置被确定从而引起的节点自身位置暴露的缺点，利用双曲调频信号模仿海豚哨声的水声通信算法来实现水下通信装置的伪装隐蔽。。

本发明的目的是这样实现的：包括至少两个通信节点，每个通信节点包括存有海豚哨声数据库的SD卡、信号发送算法调制控制模块、音频编解码器、功率放大器、收发合置换能器、信号调理器、信号接收算法解调控制模块，信号发送算法调制控制模块从存有海豚哨声数据库的SD卡中选取原始哨声信号及其中心频率组，根据所选取的中心频率组组成仿生信号，在仿生信号前面加入所选取的原始哨声信号后传输给音频编解码器，经音频编解码器的信号通过功率放大器进行功率放大后传输给收发合置换能器，收发合置换能器将接收到的原始哨声信号和仿生信号的混合信号转换成电信号后传输给信号调理器，信号调理器将调理后的信号传送至音频编解码器，音频编解码器将处理后的信号传输给信号接收算法解调控制模块。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述信号调理器包括前置放大器、带通滤波器、二阶放大器。