抗应答器间多频带串扰技术研究

论文摘要

水声通讯技术广泛应用于海洋技术开发中，作为肩负着传输通讯指令和信息的水声应答器，其通讯质量的优劣也受到日益重视。近年来水声通讯领域中引入了扩频通讯原理，使得信号的频带加宽，码元宽度变窄。由于窄脉冲含有丰富的频谱，多频率应答系统中的强信号边频将通过邻近的频率通道形成干扰，即存在所谓的“通道串漏”问题，使得信号在应答系统接收端难以分辨，从而降低了通讯质量。本论文主要希望解决多频率串扰这一问题，实现对窄带CW信号频率的估计。论文可分为两部分，首先设计和制作了一块水声信号的接收板，从硬件上了解了水声信号接收及判别过程；然后针对多频带串扰问题提出了N阶级联notch滤波算法，以改善对信号频率的分辨率和抗多频带串扰的能力。对此算法在理论上进行了推导和诠释，并运用计算机仿真和水池试验进行了验证。仿真和试验结果表明该算法对提高信号频率的分辨力和抗串扰能力是有效的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及国内外发展现状
• 1.2 瞬时频率
• 1.3 自适应频率估计方法
• 1.4 N阶级联 NOTCH滤波
• 1.5 本文研究的主要内容
• 第2章 水声接收电路硬件设计
• 2.1 概述
• 2.2 电路芯片的选择
• 2.2.1 MSP430F16x系列
• 2.2.2 TMS320C55X简介
• 2.2.3 其他主要芯片介绍
• 2.3 电路设计
• 2.3.1 电源部分设计
• 2.3.2 模拟部分设计
• 2.3.3 数字电路部分设计
• 2.4 电路板调试
• 2.4.1 电源调试
• 2.4.2 模拟部分调试
• 2.4.3 数字部分调试
• 2.5 本章小结
• 第3章 自适应滤波抗频带间串扰性能研究
• 3.1 基本概念
• 3.1.1 瞬时频率序列
• 3.1.2 瞬时频率分析与傅立叶变换
• 3.2 自适应滤波技术
• 3.2.1 最小均方（LMS）算法结构与运算概述
• 3.2.2 级联自适应陷波
• 3.3 本章小结
• 第4章 抗频带间串扰自适应算法仿真
• 4.1 抗频带间串扰仿真及分析
• 4.1.1 仿真条件的设定
• 4.1.2 干扰与信号时间重叠时的情况
• 4.1.3 干扰与信号时间上不重叠
• 4.2 本章小结
• 第5章 水池试验
• 5.1 水池试验概况
• 5.1.1 水池试验框架
• 5.1.2 试验仪器的摆放及参数设置
• 5.2 信号分析
• 5.2.1 1号发射换能器信号
• 5.2.2 2号换能器的信号
• 5.3 水池试验数据处理与分析
• 5.3.1 时间重叠时干扰对信号的影响
• 5.3.2 时间不重叠时干扰对信号的影响
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢