[发明专利]一种猝发式水声通信方法

摘要

本发明提供的是一种猝发式水声通信方法。将二进制待传输信息进行分割，根据发射换能器最佳发射频率范围计算频率差的最小量化间隔，将分割后的二进制信息分别用于计算基准低频段信号与时延及频率差负载信号间的频率差与时间差，将时延差与频率差调制在基准低频段信号与时延及频率差负载信号间，完成基于时频联合的猝发式水声通信调制。在接收端同步完成后，利用基准低频段信号本地参考信号对每个码片再次进行同步，并完成信号截取，对截取的每个码片中所携带的时延差及频率差进行估计，并基于调制时的最小量化间隔，对差值进行解调，得到调制信息。本发明简单易行，可靠性高，又能根据帧信号特殊结构抵抗水下多途及干扰。

主权项

1.一种猝发式水声通信方法，其特征是：步骤一：将二进制待传输信息按每n bits进行分割，其中nfbits用于计算频率差、ntbits用于计算时延差；步骤二：根据发射换能器发射频率范围划分基准低频段信号频率范围及时延及频率差负载信号频率范围，并确定频率差的最小量化间隔，根据设定的码片长度，确定时延差的最小量化间隔及线性调频信号的调频率；步骤三：根据时延及频率的最小量化间隔及已分割好的待传输信息计算每个码片中存在的时延差与频率差，得到频率差序列与时延差序列；步骤四：调制基准低频段信号与时延及频率差负载信号，并加入时延差与频率差，形成一段猝发式水声通信码片；步骤五：将获得多段通信码片按照顺序进行组合，并在每段码片的基准低频段信号间添加空白保护间隔，获得完整数据通信信号；步骤六：在完整数据通信信号前加入同步头信号，并在同步头信号后添加一段空白保护间隔，组合后得到完整的猝发式水声通信发射信号；步骤七：将完整的猝发式水声通信发射信号经过功率放大器后通过换能器送入水声信道；步骤八：使用水听器接收信号；步骤九：采用与同步头信号相同的本地参考信号对接收信号进行拷贝相关运算，找到最大峰值处所对应的时间点，加上同步头信号后的保护间隔时间长度，确定完整发射信号的起始时间点；步骤十：采用与基准低频段信号相同的本地参考信号对接收信号进行拷贝相关运算，找到最大峰值处所对应的时间点，减去每个基准低频段信号的持续时间长度，确定每个码片的起始时间点；步骤十一：对已确定起始时间点的每个码片以码元宽度加保护间隔为长度进行截取，截取后，对每个截取出的码片，再次截取出从每个码片的起始时间点到基准低频段信号的持续时间的长度的信号，对每个两次截取后的码片进行独立处理；步骤十二：对截取后的码片进行解调，将得到的码片所携带的时延差与频率差，带入解码器，得到调制信息。