[发明专利]利用鲸目动物哨声相位编码的水下隐蔽通信方法及装置

权利要求书

1.一种利用鲸目动物哨声相位编码的水下隐蔽通信方法，其特征在于，所述方法包括：

将编码比特信息“0”，“1”映射为双极性不归零码“+1”，“-1”；确定每一个鲸目动物哨声信号x_i(t)所能编码信息码元的数量S_i以对码元进行分组；

根据选取的鲸目动物哨声x_i(t)的时宽T_i及码元宽度T_B设定每个鲸目动物哨声的分帧数：

根据相移键控的进制数K，对每组码元进行脉冲成型滤波，所述脉冲成型滤波器为由发射端的根升余弦滚降滤波器和接收端的根升余弦滚降滤波器组合而成的升余弦滚降滤波器；

根据所采用相移键控的进制数K，将脉冲成型后的信号调制在鲸目动物哨声。

2.根据权利要求1所述的一种利用鲸目动物哨声相位编码的水下隐蔽通信方法，其特征在于，所述根据选取的鲸目动物哨声x_i(t)的时宽T_i及码元宽度T_B设定每个鲸目动物哨声的分帧数具体为：

式中，为向下取整，P为编码所有比特数所需鲸目动物哨声x_i(t)的数量，根据鲸目动物哨声分帧数M_i对码元进行分组，组内码元个数S_i等于分帧数M_i，每组码元可用一个鲸目动物哨声信号进行编码。

3.根据权利要求1所述的一种利用鲸目动物哨声相位编码的水下隐蔽通信方法，其特征在于，所述方法采用等幅鲸目动物哨声作为载波，降低通信误码率。

4.根据权利要求1所述的一种利用鲸目动物哨声相位编码的水下隐蔽通信方法，其特征在于，所述方法采用选取自相关性好、互相关性差的原始鲸目动物哨声作为通信同步码SC。

5.根据权利要求1所述的一种利用鲸目动物哨声相位编码的水下隐蔽通信方法，其特征在于，所述方法对匹配滤波后的信号s_hi(t)进行低通滤波，去除高频分量后，根据同步码拷贝相关提供的时间基准产生与码元宽度T_B相同的定时脉冲，并对低通滤波后的信号进行抽样判决，从而实现通信信息的解码。

6.一种利用鲸目动物哨声相位编码的水下隐蔽通信装置，其特征在于，所述装置包括：

通信发射平台：待传输的通信信息被传输至通信编码器，通信编码器根据通信信息发送端的编码方法，基于相移键控和根升余弦滚降滤波器对通信信息进行编码和脉冲成型，并将其送入调制器；调制器从鲸目动物哨声脉冲库中读取鲸目动物哨声对已编码信息进行调制，将以鲸目动物哨声脉冲为载波的编码信息传输给水声换能器，通过水声换能器转换成声波信号发向水中，实现通信信息的发射；

通信接收平台：使用水听器将携带有通信信息的鲸目动物哨声信号进行采集并转换成电信号传输至拷贝相关器，拷贝相关器对接收信号进行同步定时后送入相干解调器进行相干解调，通信解码器基于通信信息接收端的解码方法对已解调信号进行解码，最后将解码出的通信信息通过通信信息输出器输出，实现通信信息的解码。