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OFDM水声通信信道估计技术研究 被引量:3
1
作者 周锋 陆洪武 姜俊奇 《电子技术应用》 北大核心 2009年第7期101-104,共4页
水声信道是一种极其复杂多变的时—空—频变信道,其信道窄、强多径干扰、信号起伏衰落严重,一直是水下信息可靠高速传输的主要障碍。正交频分复用(OFDM)是近年来数字通信中流行的一种并行传输新技术,其核心思想是将整个可用频带分割成... 水声信道是一种极其复杂多变的时—空—频变信道,其信道窄、强多径干扰、信号起伏衰落严重,一直是水下信息可靠高速传输的主要障碍。正交频分复用(OFDM)是近年来数字通信中流行的一种并行传输新技术,其核心思想是将整个可用频带分割成多个正交子信道,将待传输的高速串行码流并行地调制在这些子信道载波上。主要研究利用三种不同的导频图案对OFDM水声通信信道进行估计,并通过仿真的方式来分析不同导频图案下信道估计的性能。 展开更多
关键词 正交频分复用 信道估计 导频
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基于声矢量传感器的水声通信技术研究 被引量:15
2
作者 桑恩方 乔钢 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期61-67,共7页
基于声矢量传感器声压和振速联合加权处理可以提高空间处理增益的原理,将声矢量传感器应用于相位调制的高速水声通信中,并结合自适应均衡算法,研究了相干解调和解码的方法。基于声矢量传感器声强处理可以抵消各向同性干扰、提高信噪比... 基于声矢量传感器声压和振速联合加权处理可以提高空间处理增益的原理,将声矢量传感器应用于相位调制的高速水声通信中,并结合自适应均衡算法,研究了相干解调和解码的方法。基于声矢量传感器声强处理可以抵消各向同性干扰、提高信噪比的原理,研究了在频率调制的水声通信系统中,利用声强解码代替声压解码的方法。理论分析、仿真研究和湖上试验结果表明:利用声矢量传感器相对于声压传感器来说,可以提高解码处理增益,进而提高了水声通信系统的作用距离、降低误码率。 展开更多
关键词 声矢量传感器 水声通信 通信技术 自适应均衡算法 处理增益 通信系统 传感器应用 加权处理 相位调制 各向同性
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对抗条件下浮标基水声定位技术研究 被引量:3
3
作者 付进 李利 +1 位作者 梁国龙 马巍 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期192-196,共5页
浮标基定位系统利用水声侦察信号对待测目标进行定位时,时延测量精度是系统定位精度的关键因素。在非水声对抗条件下,传统的信号检测手段与分群开窗相结合的方法可以准确测得直达声信号时延并对待测目标精确定位,但在水声对抗情况下,由... 浮标基定位系统利用水声侦察信号对待测目标进行定位时,时延测量精度是系统定位精度的关键因素。在非水声对抗条件下,传统的信号检测手段与分群开窗相结合的方法可以准确测得直达声信号时延并对待测目标精确定位,但在水声对抗情况下,由于对抗器材模拟回波的存在,传统方法的定位精度下降,甚至不能正确定位。针对这种情况,本文提出了一种基于时延匹配及信号多普勒的侦察信号辨识方法。理论分析与仿真结果证明,该方法有效可行。 展开更多
关键词 信息处理技术 浮标基定位系统 水声对抗 水声定位技术
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基于OFDM编码的水声通信差分解码技术 被引量:2
4
作者 赵安邦 周彬 +2 位作者 沈广楠 解立坤 惠俊英 《声学技术》 CSCD 2010年第2期144-147,共4页
正交频分复用(OFDM)具有良好的抗频率选择性衰落性能,抗多径和脉冲噪声能力强,同时具有在高效带宽利用率情况下的高速传输能力以及简单的实现方法。OFDM在应用中也存在一些问题,例如对频率偏移和相位噪声敏感等。研究了基于正交频分复... 正交频分复用(OFDM)具有良好的抗频率选择性衰落性能,抗多径和脉冲噪声能力强,同时具有在高效带宽利用率情况下的高速传输能力以及简单的实现方法。OFDM在应用中也存在一些问题,例如对频率偏移和相位噪声敏感等。研究了基于正交频分复用编码的水声通信差分解码技术。所提出的差分解码方案通过测量相邻OFDM信号的相位差进行解码,从而降低了信道时变特性对水声通信系统的影响,特别是相位误差的累积效应。湖上试验数据差分解码的结果显示了所提方案的有效性,极大地降低了通信系统的误码率。 展开更多
关键词 OFDM编码 多普勒频偏 多径干扰 差分解码 移动水声通信技术
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动态自适应Pattern时延差编码水声通信 被引量:2
5
作者 赵安邦 陈凯 +2 位作者 陈阳 惠俊英 解立坤 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期78-82,共5页
针对Pattern时延差编码(PDS)水声通信中常规解码不能适应信道变化及收发节点运动的问题,提出了一种动态自适应解码方法.该方法采用变长滑动窗动态地搜寻每个携带信息的Pat-tern码元,根据解码结果实时地修正下一码元偏移量,将有用信息最... 针对Pattern时延差编码(PDS)水声通信中常规解码不能适应信道变化及收发节点运动的问题,提出了一种动态自适应解码方法.该方法采用变长滑动窗动态地搜寻每个携带信息的Pat-tern码元,根据解码结果实时地修正下一码元偏移量,将有用信息最大限度地送入拷贝相关器进行解码.该方法能够较好地自适应信道起伏及收发节点距离变化对信号造成的影响,使系统性能较常规拷贝相关解码大幅提高.在吉林省松花湖的试验结果表明,采用动态自适应解码的PDS通信体制,在距离1000m通信时,误比特率较常规解码降低一个数量级,1500m时实现了无误码通信.该方法简单实用,适应性强,为构建高速、稳健的水下通信网打下了良好基础. 展开更多
关键词 水声通信 PATTERN时延差编码 动态自适应
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水声对抗系统干扰效果仿真研究 被引量:1
6
作者 路晓磊 张洪欣 +2 位作者 张小波 谷志珉 刘祥宇 《指挥控制与仿真》 2017年第6期96-98,共3页
当前我国面临的海洋维权形势十分严峻,依法维护海洋权益的任务十分艰巨,迫切需要有效的海洋执法装备来提升海洋维权执法能力。主要研究水声对抗系统对侦听声呐实施干扰的效果,主要从有效干扰源级和有效干扰扇面两个方面进行了仿真分析,... 当前我国面临的海洋维权形势十分严峻,依法维护海洋权益的任务十分艰巨,迫切需要有效的海洋执法装备来提升海洋维权执法能力。主要研究水声对抗系统对侦听声呐实施干扰的效果,主要从有效干扰源级和有效干扰扇面两个方面进行了仿真分析,并研究了不同水文条件对干扰效果的影响。 展开更多
关键词 海洋权益 水声对抗 低频干扰
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循环后缀在水声时反正交频分复用系统中的应用研究 被引量:2
7
作者 王驰 殷敬伟 +1 位作者 杜鹏宇 陈阳 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期885-890,共6页
受声速梯度分布、收发节点相对位置等因素影响,水声信道中存在能量最强的多途信号不是最先到达接收端的情况,此情况下对于正交频分复用(OFDM)通信若单一添加循环前缀作保护间隔,在以接收功率最强信号作定时同步时基时,当前符号内信息会... 受声速梯度分布、收发节点相对位置等因素影响,水声信道中存在能量最强的多途信号不是最先到达接收端的情况,此情况下对于正交频分复用(OFDM)通信若单一添加循环前缀作保护间隔,在以接收功率最强信号作定时同步时基时,当前符号内信息会受到下一符号信息的污染,进行快速傅里叶变换(FFT)的数据除了本符号数据外还包括了下一符号的循环前缀数据,从而破坏了子载波间正交性,也引入了符号间干扰,导致通信性能下降。为此提出在原有的OFDM数据结构中添加循环后缀,以保证FFT操作的数据为当前符号内信息,即使定时不精确产生k个采样点的偏差,也只是相位偏转2πnk/N,差分编解码技术即可完成相位补偿和校正,保护了子载波间的正交性;同时提出将循环后缀与时间反转镜技术相结合应用于水声OFDM通信系统中,抑制时反信道主峰两侧旁瓣引起的等效多途影响,使得时间反转镜技术适用于OFDM系统,提高系统性能。理论分析和仿真研究验证了循环后缀应用于水声OFDM通信系统的可行性和有效性。 展开更多
关键词 声学 循环后缀 正交频分复用 时间反转镜 水声通信
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OFDM水声通信线性最小均方误差算法信道均衡 被引量:5
8
作者 马雪飞 赵春晖 乔钢 《声学技术》 CSCD 2009年第4期467-471,共5页
正交频分复用在高速水声通信中的应用越来越广泛。水声信道是多径、高噪声的衰落信道。由于信道条件差,容易产生码间干扰,信道均衡技术是提高通信系统性能的重要技术。提出了线性最小均方估计在水声通信系统中应用的方案,研究了实际通... 正交频分复用在高速水声通信中的应用越来越广泛。水声信道是多径、高噪声的衰落信道。由于信道条件差,容易产生码间干扰,信道均衡技术是提高通信系统性能的重要技术。提出了线性最小均方估计在水声通信系统中应用的方案,研究了实际通信中利用调频信号如何确定信号的平均多径时延、最大多径时延,比较了不同调频信号测量信道的性能。该方案基于导频辅助均衡方法,利用调频信号测量信道,获得的信道统计信息,计算信道的自相关矩阵。从而根据线性最小均方误差算法进行信道均衡。通过仿真和湖试进行验证,结果表明该方案效果较好,对系统性能改善比较明显。 展开更多
关键词 水声通信 信道均衡 调频信号 正交频分复用 线性最小均方误差估计
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一种水声多途信号的快速盲解卷积算法 被引量:1
9
作者 张之猛 刘晨晨 +1 位作者 刘伯胜 田宝晶 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2009年第2期134-139,共6页
为解决时域和频域盲解卷积算法在时延长的情况下计算量大、不适于水声信道的实时计算问题,本文研究了一种基于二阶统计量的时域与频域相结合的快速盲解卷积算法。该算法首先对接收数据进行分段,段内数据进行分块处理,并给出一个新的在... 为解决时域和频域盲解卷积算法在时延长的情况下计算量大、不适于水声信道的实时计算问题,本文研究了一种基于二阶统计量的时域与频域相结合的快速盲解卷积算法。该算法首先对接收数据进行分段,段内数据进行分块处理,并给出一个新的在宽带情况下的代价函数表达范式;然后采用自然梯度法调整自适应权矩阵,进行块内数据离线、段间数据在线更新的自适应滤波,以获得源信号的估计。仿真结果表明,该方法结合了宽带和窄带算法的优点,对于线性卷积混合的接收数据取得了很好的分离效果,且计算量小,更适于在实时信号处理中应用。 展开更多
关键词 多途信道 盲解卷积 自适应滤波 自然梯度法
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高阶调制LDPC码在水声信道中的仿真分析 被引量:1
10
作者 李玉祥 梁国龙 +2 位作者 张光普 付进 殷敬伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1472-1475,共4页
为了提高频谱效率,对高阶调制的LDPC(Low Density Parity Check)码在水声信道中的应用进行仿真研究.使用高阶调制的软信息简化算法,降低了运算量.对影响LDPC码性能的码长、迭代次数等相关因素进行了分析与仿真,结果表明高阶调制的LDPC... 为了提高频谱效率,对高阶调制的LDPC(Low Density Parity Check)码在水声信道中的应用进行仿真研究.使用高阶调制的软信息简化算法,降低了运算量.对影响LDPC码性能的码长、迭代次数等相关因素进行了分析与仿真,结果表明高阶调制的LDPC码能明显改善传输性能. 展开更多
关键词 水声信道 高阶调制 LDPC码
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基于倒谱分析的水声信号被动定位时延估计算法研究 被引量:11
11
作者 杨德森 时洁 刘伯胜 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期610-612,616,共4页
时延估计精度是决定定位精度的重要因素。传统被动定位时延估计往往采用广义互相关法,而相关器需要较宽的频带才能获得较好的时延测量精度,对于窄带信号的处理往往差强人意。采用的倒谱分析方法对宽带信号与窄带信号不仅具有良好的估计... 时延估计精度是决定定位精度的重要因素。传统被动定位时延估计往往采用广义互相关法,而相关器需要较宽的频带才能获得较好的时延测量精度,对于窄带信号的处理往往差强人意。采用的倒谱分析方法对宽带信号与窄带信号不仅具有良好的估计性能,且在信噪比满足一定要求的前提下,对窄带信号倒谱估计器在广义倒谱相关函数中比相关器在广义互相关函数中具有更尖锐的峰,从而提高了时延估计精度。通过仿真及对实测数据的分析,说明本方法的有效性。 展开更多
关键词 水声定位 被动定位 时延估计 倒谱分析
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浅海三元阵近程被动定位实验研究 被引量:8
12
作者 周伟 门丽杰 +1 位作者 梅继丹 翟春平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期547-551,共5页
为改进三元阵被动测距性能,采用了滑动窗互相关器估计代替常规的互相关器测时延,与常规互相关器相比时延计性能明显提高,当常规的互相器无法测得相关峰时,滑动窗互相关器仍然能较准确地测得时延;采用的适用于近程的方位和距离的改进计... 为改进三元阵被动测距性能,采用了滑动窗互相关器估计代替常规的互相关器测时延,与常规互相关器相比时延计性能明显提高,当常规的互相器无法测得相关峰时,滑动窗互相关器仍然能较准确地测得时延;采用的适用于近程的方位和距离的改进计算公式,在近程有很高的精度.利用浅海、近程的三元阵被动测距海试数据,对所采用的改进方法进行了验证,目标船为摩托艇,将测距结果与精度为20 cm的差分GPS定位结果比较,表明二者吻合较好,相对误差在米量级. 展开更多
关键词 浅海 近程 三元阵 被动定位
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混浊海水声吸收的计算与测量研究 被引量:7
13
作者 刘永伟 李琪 +1 位作者 张超 唐锐 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1472-1477,共6页
针对混浊海水中悬浮的泥沙颗粒形状极其复杂,使得直接、准确计算混浊海水的声吸收几乎是不可能的问题,提出一种采用悬浮泥沙颗粒的中值粒径去计算悬浮泥沙颗粒粘滞声吸收系数的方法.同时,利用纯净海水声吸收经验公式可计算混浊海水... 针对混浊海水中悬浮的泥沙颗粒形状极其复杂,使得直接、准确计算混浊海水的声吸收几乎是不可能的问题,提出一种采用悬浮泥沙颗粒的中值粒径去计算悬浮泥沙颗粒粘滞声吸收系数的方法.同时,利用纯净海水声吸收经验公式可计算混浊海水中电解质的声吸收系数.计算的混浊海水在20~60kHz的声吸收系数与混响法测量的声吸收系数进行了对比.理论计算值和实验测量值之间的平均相对偏差为23%,最大相对偏差不超过50%.表明,若已知混浊海水中悬浮泥沙颗粒的密度、浓度、中值粒径时,则可利用纯净海水声吸收经验公式和粘滞声吸收公式来计算混浊海水的声吸收系数. 展开更多
关键词 混浊海水 声吸收 悬浮泥沙颗粒 混响法
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垂直矢量阵声图被动定位技术研究 被引量:6
14
作者 梅继丹 王珺琳 惠俊英 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期369-374,共6页
在近场条件下,应用垂直矢量阵声图被动定位技术,能有效地抑制海洋多途影响,测定目标距离。由于垂直声压阵的自身指向性问题,无法测定目标方位,故讨论了垂直矢量阵的声图被动定位方法,利用矢量阵的指向性优势来获得声图测量的精确被动定... 在近场条件下,应用垂直矢量阵声图被动定位技术,能有效地抑制海洋多途影响,测定目标距离。由于垂直声压阵的自身指向性问题,无法测定目标方位,故讨论了垂直矢量阵的声图被动定位方法,利用矢量阵的指向性优势来获得声图测量的精确被动定位结果。仿真对比分析了水平阵与垂直矢量阵在多途条件的声图测量效果,此外,给出了单双目标2种情况下的垂直阵声图测量结果。研究发现:垂直阵声图测量由于物理优势比水平阵具有更好的抗多途性能,采用矢量阵可以克服声压阵的指向性缺陷测定目标方位,因而在多途海洋环境中利用垂直矢量阵进行近场目标被动定位具有可行性。 展开更多
关键词 信息处理技术 垂直矢量阵 聚焦波束形成 声图被动定位
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含悬浮泥沙颗粒水介质的声吸收实验研究 被引量:5
15
作者 刘永伟 商德江 +1 位作者 李琪 陈梦英 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期309-315,共7页
混浊海水的声吸收系数对水声探测设备工作性能的影响很大。设计并制造了一套声吸收实验测量系统,利用混响法测量了频率为20~60kHz混浊海水的声吸收系数。当混浊海水中悬浮泥沙颗粒的浓度小于110mg/L时,混浊海水的声吸收系数与纯净... 混浊海水的声吸收系数对水声探测设备工作性能的影响很大。设计并制造了一套声吸收实验测量系统,利用混响法测量了频率为20~60kHz混浊海水的声吸收系数。当混浊海水中悬浮泥沙颗粒的浓度小于110mg/L时,混浊海水的声吸收系数与纯净海水的声吸收系数差别较小,混浊海水中引起吸收的主要成份是电解质硫酸镁;当悬浮泥沙颗粒的浓度超过140mg/L时,悬浮泥沙颗粒引起的声吸收已非常明显,混浊海水的声吸收系数最大为纯净海水声吸收系数的2倍。实验结果表明,混浊海水的声吸收系数近似与悬浮泥沙颗粒的浓度成正比,与频率的平方成正比。该研究成果可对混浊海水中声纳探测系统设计、声纳探测距离确定以及声纳性能的评估提供一定的参考。 展开更多
关键词 声学 混浊海水 悬浮泥沙颗粒 声吸收 混响法
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虚拟迭代时间反转镜被动选择聚焦技术研究 被引量:4
16
作者 生雪莉 罗方方 +1 位作者 郭咏 郭龙祥 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期322-326,共5页
克服水下多途干扰,在噪声背景中实现多目标被动定位是声纳信号处理的主要功能之一。本文提出了利用矢量阵的迭代时间反转镜被动选择聚焦方法。利用虚拟迭代时间反转镜(D ITRM)可综合多途信息,对信号进行时间、空间被动聚焦的同时,在信... 克服水下多途干扰,在噪声背景中实现多目标被动定位是声纳信号处理的主要功能之一。本文提出了利用矢量阵的迭代时间反转镜被动选择聚焦方法。利用虚拟迭代时间反转镜(D ITRM)可综合多途信息,对信号进行时间、空间被动聚焦的同时,在信道输出总能量强的目标处实现选择性聚焦。声矢量水听器阵与D ITRM结合可提高算法的处理增益。对矢量阵D ITRM选择聚焦原理进行了理论分析,仿真结果表明了所提算法的正确性和工程适用性。 展开更多
关键词 声学 虚拟迭代 时间反转镜 声矢量传感器阵
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RS码及卷积码在PDS水声通信体制中的应用 被引量:4
17
作者 陈凯 赵安邦 +1 位作者 陈阳 解立坤 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2010年第2期119-123,共5页
Pattern时延差编码(PDS:Pattern time Delay Shift coding)水声通信体制能有效地抑制水声通信中多途扩展引起的信号波形畸变对通信性能的影响,而RS码具有与PDS通信体制结合的先天优越性。为进一步降低水声通信系统的误比特率,提出将RS码... Pattern时延差编码(PDS:Pattern time Delay Shift coding)水声通信体制能有效地抑制水声通信中多途扩展引起的信号波形畸变对通信性能的影响,而RS码具有与PDS通信体制结合的先天优越性。为进一步降低水声通信系统的误比特率,提出将RS码与PDS通信体制结合,并对RS码在PDS水声通信体制中的性能进行研究。对挑选的RS码与常用的卷积码在PDS通信体制中的性能进行了仿真对比。结果表明,RS码在PDS通信体制中的性能远优于卷积码,对系统性能有明显提高。 展开更多
关键词 水声通信 PATTERN时延差编码 RS编码 卷积码
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海底声学探测技术装备综述 被引量:10
18
作者 路晓磊 张丽婷 +1 位作者 王芳 苏婕 《海洋开发与管理》 2018年第6期91-94,共4页
先进的海底探测技术装备是快速和准确获取海底信息的关键,海底声学探测是目前最常用的方式之一。文章分别介绍多波束测深声呐、侧扫声呐、浅地层剖面仪和合成孔径声呐的研究现状、主流产品和发展趋势,分析我国相关技术装备存在研发较落... 先进的海底探测技术装备是快速和准确获取海底信息的关键,海底声学探测是目前最常用的方式之一。文章分别介绍多波束测深声呐、侧扫声呐、浅地层剖面仪和合成孔径声呐的研究现状、主流产品和发展趋势,分析我国相关技术装备存在研发较落后和产业化水平较低等问题,并提出加强军民融合,做好顶层设计以及推进产、学、研深度融合的建议。 展开更多
关键词 声学探测 海底探测 海洋技术装备 军民融合 产业化
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TCM在基于OFDM的水声通信系统中的应用研究
19
作者 周锋 孙宗鑫 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第18期107-109,共3页
信道带宽窄、强多途、强噪声干扰一直是水下信息高速、可靠传输的主要障碍,提出用网格编码调制技术(Trellis-CodedModulation,TCM)与正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)相结合的传输体制可有效解决水... 信道带宽窄、强多途、强噪声干扰一直是水下信息高速、可靠传输的主要障碍,提出用网格编码调制技术(Trellis-CodedModulation,TCM)与正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)相结合的传输体制可有效解决水下高速数据传输的带宽效率和可靠性问题;并详细介绍了TCM、TCM-8PSK的原理及在基于OFDM的水声通信系统中的应用;理论分析和计算机仿真结果表明使用该传输体制的水声通信系统能在不损失数据速率也不增加带宽的情况下编码增益能提高3dB左右,水声通信系统的性能得到明显改善。 展开更多
关键词 网格编码调制 水声通信 正交频分复用
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水声对抗系统干扰效果仿真研究
20
作者 路晓磊 马龙 +1 位作者 张丽婷 孟祥恩 《电声技术》 2017年第9期106-109,共4页
当前我国面临的海洋维权形势十分严峻,依法维护海洋权益的任务十分艰巨,迫切需要有效的海洋执法装备来提升海洋维权执法能力。本文主要研究水声对抗系统对侦听声纳实施干扰的效果,主要从有效干扰源级和有效干扰扇面两个方面进行了仿真分... 当前我国面临的海洋维权形势十分严峻,依法维护海洋权益的任务十分艰巨,迫切需要有效的海洋执法装备来提升海洋维权执法能力。本文主要研究水声对抗系统对侦听声纳实施干扰的效果,主要从有效干扰源级和有效干扰扇面两个方面进行了仿真分析,并研究了不同水文条件对干扰效果的影响。 展开更多
关键词 海洋权益 水声对抗 低频干扰
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