[发明专利]一种基于感应耦合温盐深链的多通道并行处理频域调制解调方法

摘要

本发明是基于感应耦合温盐深链的多通道并行处理频域解调方法，并且结合基于感应耦合温盐深链的多载波基带与FSK混合调制方法所设计的解调方法，设计了一套完整海洋通信收发系统，提高多载波基带和FSK混叠传输准确性的方法。首先采用MATLAB软件上进行了仿真测试，验证了解调方法的可行性。此外利用LABVIEW软件、实际耦合信道对整个海洋通信收发系统进行实际的实验室级测试，以验证在实际环境中的使用情况，并且与传统的时域滤波方法进行比较，验证其优越性。该发明为海洋数据传输研究提供了一个新的方法，并对提高海洋通信系统传输速率和准确性具有重要的实际意义，并对复杂海洋通信监测系统提供了解决方案。

主权项

本发明提供的基于感应耦合温盐深链的多通道并行处理频域解调方法，具体步骤是：第1步、设计发送调制部分首先基于感应耦合温盐深链海洋通信系统的信道特点，设计多载波基带与FSK混合调制方法，进行基带方波调制，不加入载波；方波频率部分采用类似FSK的频率变化方式，并且该信号只传输温度、盐度、深度四种参数，因此采用将四种不同频率的串行发送到信道中，第一个频率段为导波，周期数固定，导波的作用是起到引导、识别作用；后三个频率分别为海洋中的温度、盐度、深度的参数，周期数大小代表着参数值；四个频率为一组数据一起发送。第2步、设计接收解调系统将已调信道并行经过FFT将时域信号转变成频域信号，分别并行通过四种不同中心频率的时域窗型滤波器，提取出各频率的基带频谱信号，将提取出的频谱信号再经过IFFT转换成时域信号，整形成方波，并利用上升沿进行计数，保存起来；如果首频率的周期数是跟发送的首频率波形的周期数一样，那将后面接收到的数据保存起来；如果不一样，丢弃后面的数据；第3步、通信调制解调系统加噪声测试将数据发送系统和数据接收系统综合在一块，形成完整的通信收发系统，利用MATLAB进行测试仿真，对其加入高斯白噪声，输入3种温、盐、深数据量，通过调制系统调制出相应的频率和周期数，设定系统的信噪比，解调系统中设定FFT和IFFT的每次读取的长度，设置频域滤波器的中心频率与发送的方波四种频率相对应，再经过整形计数得到相应的数据，并将所得数据与发送数据进行计算得到相应的误码率，与传统的时域滤波的误码率进行比较。第4步、加入实际感应耦合信道进行验证实验利用LABVIEW软件设计发送调制系统，即输入温度、盐度、深度三种参数的数值，调制出导波、温度、盐度、深度四种不同频率组合而成的方波信号，并加入高斯白噪声以模拟实际环境，将混合噪声的信号发送到实际的海洋通信感应耦合信道当中，并且利用NI USB‑6259数据采集卡对通过信道的信号进行采集。接收到的数字信号使用第二步中所叙述的接收解调方法进行解调处理，得到三个参数的具体数值，将得到的数据与发送数据进行比较得到误码率，并且将该误码率与传统的时域解调方法所产生的误码率进行比较。