[发明专利]一种基于矢量水听器阵列的UUV移动水声通信技术

摘要

本发明公开了一种基于矢量水听器阵列的UUV移动水声通信技术，属于水下移动通信技术领域。(1)提出矢量多通道判决反馈均衡器，该均衡器主要包含两大部分：i、矢量信号处理部分通过矢量组合抑制非期望方向的干扰，提高输入信号的信噪比；ii、多通道判决反馈均衡部分通过前向滤波器和反馈滤波器系数的调整抑制水声信道多途扩展产生的码间干扰。(2)在此基础上，针对UUV移动通信过程中产生的复杂多普勒效应，提出基于分数阶傅里叶变换的水声信道时延‑多普勒函数估计方法，通过锁相环和重采样技术抑制多普勒产生的信号畸变。分数阶傅里叶变换能够实现准确的多普勒估计，采用矢量多通道判决反馈均衡器取得了稳健的通信性能，显著降低了误码率。

主权项

1.一种基于矢量水听器阵列的UUV移动水声通信技术，其特征在于，包括以下步骤：在发射端：(1.1)生成发送数据；(1.2)加入训练序列；(1.3)编码映射；(1.4)对信号进行升采样，设置合适的码元宽度；(1.5)脉冲成型；(1.6)将信号调制到高频载波上，加上同步信号，发射信号；在接收端：(2.1)首先对矢量水听器接收信号进行预处理，包括滤波和放大，去除带外噪声，对信号幅度放大；(2.2)进行矢量信号处理，包括同步，信号提取，声源方位估计和矢量信号叠加；(2.3)利用线性调频同步信号进行分数阶傅里叶变换，估计信号的时延与多普勒；(2.4)多普勒估计结果用于确定信号重采样因子，抑制UUV平台运动产生的多普勒；(2.5)利用多通道判决反馈均衡器进行均衡，抑制水声信道多途扩展产生的码间干扰；(2.6)重复步骤(2.1)至步骤(2.5)中的步骤完成后续码元的解码；(2.7)输出信息序列。