不同海底地形下海洋信道对水声通信的影响-哈尔滨工程大学学报.PDF

第３６卷第５期 哈　 尔　 滨　 工　 程　 大　 学　 学　 报 Ｖｏｌ．３６ №．５ ２０１５年５月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｍａｙ ２０１５ 不同海底地形下海洋信道对水声通信的影响 １，２ ２ １，２ １，２ １，２ 孙宗鑫 ，于洋 ，周锋 ，刘凇佐 ，乔钢 （１．哈尔滨工程大学水声技术重点实验室，黑龙江哈尔滨 １５０００１；２． 哈尔滨工程大学水声工程学院，黑龙江哈尔滨 １５０００１） 摘　 要：海底反射是形成多径干扰的主要因素之一，针对由海底引起的水声通信的多径干扰问题，利用信号多径比 （ＳＭＲ）来描述浅海平坦海底、倾斜海底以及深海平坦海底３种不同的海底地形对水声通信的影响。 利用真实测量的信 道冲击响应数据分析阿拉伯海西北部典型海底地形下的ＳＭＲ。 最后对直接序列扩频（ＤＳＳＳ）系统在３种地形信道下的 表现进行仿真研究。 对实验信号的分析表明，平坦浅海海底信道具有最严重的多径衰落，是３种信道中最恶劣的，深海 信道次之，倾斜海底信道条件较好，直扩信号在倾斜海底信道条件下误码率最低。 关键词：水声通信；海洋信道；海底地形；信号多径比 ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃７０４３．２０１３１１０８９ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ／ ２３．１３９０．Ｕ１６３１．０１５．ｈｔｍｌ 中图分类号：ＴＮ９１１．７　 文献标志码：Ａ　 文章编号：１００６⁃７０４３（２０１５）０５⁃０６２８⁃０５ Ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｎｎｅｌｓ ｔｏ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｅａｂｅｄ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｅｓ １，２ ２ １，２ １，２ １，２ ＳＵＮ Ｚｏｎｇｘｉｎ ，ＹＵ Ｙａｎｇ ，ＺＨＯＵ Ｆｅｎｇ ，ＬＩＵ Ｓｏｎｇｚｕｏ ，ＱＩＡＯ Ｇａｎｇ （１． Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，Ｃｈｉｎａ；２． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｅａｂｅｄ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉｐａｔｈｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｉｎｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃｃｏｍｍｕｎｉ⁃ ｃａｔｉｏｎ．Ｗｉｔｈｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ｓｉｇｎａｌｔｏｍｕｌｔｉｐａｔｈｒａｔｉｏ （ＳＭＲ）ｉｓｄｅｆｉｎｅｄｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｓｅａｂｅｄｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ． Ｔｈｒｅｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｓｅａｂｅｄａｒｅｍｅｎｔｉｏｎｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ：ｆｌａｔ ｓｅａｂｅｄｉｎｓｈａｌｌｏｗｗａｔｅｒ，ｓｌｏｐｉｎｇｓｅａｂｅｄ，ａｎｄｆｌａｔ ｓｅａｂｅｄｉｎ ｄｅｅｐ ｓｅａ． Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ Ｒａｔｉｏ ｏｆ ｔｈｅ ｔｙｐｉｃａｌ ｓｅａｂｅｄ ｉｓａｎａｌｙｚｅｄｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅａｌ ｓｅａ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅ⁃ ｓｐｏｎｓｅ，ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ａｃｑｕｉｒｅｄｆｒｏｍｔｈｅ ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ ｏｆ Ａｒａｂｉａ Ｓｅａ． Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｔｕｄｙ ｉｓｉｎｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｄｉｒｅｃｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓｐｒｅａｄｓｐｅｃｔｒｕｍ （ＤＳＳＳ）ｓｙｓｔｅｍｉｎｔｈｅｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆ ｓｅａｂｅｄｃｈａｎｎｅｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆ ｅｘ