[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

说明书

本发明公开了一种利用鲸目动物哨声相位编码的水下隐蔽通信方法及装置，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所能编码信息码元的数量以对码元进行分组；根据选取的鲸目动物哨声的时宽及码元宽度设定每个鲸目动物哨声的分帧数：根据相移键控的进制数，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，将脉冲成型后的信号调制在鲸目动物哨声。装置包括：通信发射平台和通信接收平台。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种利用鲸目动物哨声相位编码的水下隐蔽通信方法及装置。

背景技术

水下隐蔽声通信是水下军事平台导航定位及信息交互的关键手段，具有非常重要的作用。为了提高水声通信的隐蔽性，传统方法一般利用扩频等方式将通信信号隐藏在噪声中以增加敌方侦查系统检测到通信信号的难度。

但是，这种低信噪比的隐蔽通信方法会限制通信系统的通信距离，且由于其使用的通信信号具有非常明显的人工特征，很容易引起敌人侦查系统的注意，导致水下军事平台被定位降低了安全性和隐蔽性。

发明内容

本发明提供了一种利用鲸目动物哨声相位编码的水下隐蔽通信方法及装置，本发明以原始鲸目动物哨声信号作为载波，通过相移键控调制鲸目动物哨声的相位这一特征参数，即利用鲸目动物哨声相位进行编码的水下隐蔽通信，详见下文描述：

一种利用鲸目动物哨声相位编码的水下隐蔽通信方法，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。

其中，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。

其中，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。

所述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。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。

一种利用鲸目动物哨声相位编码的水下隐蔽通信装置，所述装置包括：