基于参量阵正交频分复用编码的水声通信

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb201603045

吉林大学学报(工学版) ›› 2016, Vol. 46 ›› Issue (3): 979-984.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201603045

基于参量阵正交频分复用编码的水声通信

赵安邦^{1, 2}, 程越^{1, 2}, 周彬^{1, 2}, 安天思³, 吕良浩³

1.哈尔滨工程大学水声技术重点实验室,哈尔滨 150001;
2.哈尔滨工程大学水声工程学院,哈尔滨 150001;
3.大连测控技术研究所,辽宁大连 116013

收稿日期:2014-10-13 出版日期:2016-06-20 发布日期:2016-06-20
作者简介:赵安邦(1978-),男,教授,博士生导师.研究方向:水声工程,水声信号处理及目标探测.E-mail: zhaoanbang@hrbeu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目(11374072,61371171,51009041); 公益性行业(海洋)科研专项基金项目(gz201005001).

OFDM system based on parametric array in underwater acoustic communication

ZHAO An-bang^{1, 2}, CHENG Yue^{1, 2}, ZHOU Bin^{1, 2}, AN Tian-si³, LYU Liang-hao³

1.Acoustic Science and Technology Laboratory, Harbin Engineering University, Harbin 150001,China;
2.College of Underwater Acoustic Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001,China;
3.Dalian Scientific Test & Control Technology Institute, Dalian 116013,China;

Received:2014-10-13 Online:2016-06-20 Published:2016-06-20

摘要/Abstract

摘要： 针对水声通信高数据速率与可靠性统一的需求,提出了一种新的参量阵通信技术。将参量阵的非线性效应及自解调特性与OFDM编码相结合,在平均深度为20 m的浅海进行了图像传输实验,采用正交相移键控(QPSK)的OFDM方式,当带宽为6 kHz时通信速率为3.224 kbit/s,误码率为0.0068,当带宽为9 kHz时通信速率为4.835 kbit/s,误码率为0.0059,验证了所提方案的可行性和有效性。

关键词: 通信技术, 参量阵, 正交频分复用编码, 多途干扰, 水声通信技术

Abstract: High performance acoustic underwater communication requires high data rate and high reliability. A new underwater acoustic communication scheme is proposed. In this technique, the nonlinear effect and self-adaptation characteristic of the acoustic parametric array and Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) coding are combined together. An image file is transmitted in shallow water with depth of 20 m, and the OFDM in Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) is applied. When the bandwidths are 6 kHz and 9 Hz, the system can achieve data rates of 3.224 kbit/s and 4.835 kbit/s, respectively, with Bit Error Rates (BERs) of 0.0068 and 0.0059. The sea trial results show that the proposed scheme is effective and feasible.

Key words: communication technology, acoustic parametric array, orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) coding, multi-path interference, underwater acoustic communication

中图分类号:

TB567

赵安邦, 程越, 周彬, 安天思, 吕良浩. 基于参量阵正交频分复用编码的水声通信[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(3): 979-984.

ZHAO An-bang, CHENG Yue, ZHOU Bin, AN Tian-si, LYU Liang-hao. OFDM system based on parametric array in underwater acoustic communication[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(3): 979-984.

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