基于差分正交频分复用的水下语音通信应用研究

doi:10. 3969/ j. issn. 1000-1093. 2013. 05. 013

兵工学报 ›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (5): 591-597.doi: 10. 3969/ j. issn. 1000-1093. 2013. 05. 013

基于差分正交频分复用的水下语音通信应用研究

殷敬伟, 王驰, 白夜, 生雪莉

哈尔滨工程大学水声技术国家重点实验室, 黑龙江哈尔滨150001

上线日期:2013-07-22
通讯作者: 殷敬伟 E-mail:yinjingwei@ hrbeu. edu. Cn
作者简介:殷敬伟(1980—),男,副教授,博士
基金资助:
国家自然科学基金项目(51179034、60802060);中国博士后科学基金项目(2013M531015);黑龙江省自然科学基金项目 (F201109);上海交通大学海洋工程国家重点实验室开放课题( 1007 ); 水声技术国家重点实验室基金项目 (9140C200801210C2001);哈尔滨工程大学中央高校基本科研业务费专项基金(P223513012)

Application of Differential Orthogonal Frequency Division Multiplexing in Underwater Speech Communication

YIN Jing-wei, WANG Chi, BAI Ye, SHENG Xue-li

Science and Technology on Underwater Acoustic Laboratory, Harbin Engineering University, Harbin 150001, Heilongjiang, China

Online:2013-07-22
Contact: YIN Jing-wei E-mail:yinjingwei@ hrbeu. edu. Cn

摘要/Abstract

摘要：

将差分正交频分复用( OFDM) 水声通信技术与混合激励线性预测语音编码技术相结合,设计并实现差分OFDM 水下语音通信系统,使其能够有效地对抗多途干扰,并具有低峰均比、高传输速率等优点,从而能够满足水下语音通信的速率要求。使用不同编码效率的信道编码,对系统的抗干扰能力进行了仿真,得到对应的信噪比和误码率的关系曲线,指出了编码效率的损失可提高系统的鲁棒性。对不同码率卷积码下的差分OFDM 水下语音通信进行了湖试研究,并在1/3 码率卷积码下比对采用块状导频的OFDM 水下语音通信,给出了相应的合成语言效果,验证了系统的有效性和优越性;在不同通信距离上验证了系统的鲁棒性。

关键词: 声学, 水声通信, 差分正交频分复用, 语音通信, 信道编码

Abstract:

The differential Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) technique and mixed ex- citation linear prediction speech sounds encoding technique are combined in a system. The system could be against multi-interference effectively, it has advantages including low PAPR and high rate, also meets the requirement of underwater speech sounds communication rate. Using channel codes with different coding efficiency in the system, the relation curves of BER versus SNR were given, which show that loss of coding efficiency could improve the robustness of the system. Convolution-code was selected and com- pared with convolution-code in the differential OFDM system, and pilot-added OFDM system was also compared. The results show the feasibility and utility of the differential system. Meanwhile, the experi- ment for the differential system under different distances testifies the robustness.

Key words: aconstics, underwater acoustic communication, differential Orthogonal Frequency Division

殷敬伟, 王驰, 白夜, 生雪莉. 基于差分正交频分复用的水下语音通信应用研究[J]. 兵工学报, 2013, 34(5): 591-597.

YIN Jing-wei, WANG Chi, BAI Ye, SHENG Xue-li. Application of Differential Orthogonal Frequency Division Multiplexing in Underwater Speech Communication[J]. Acta Armamentarii, 2013, 34(5): 591-597.

[1]	康杨，李宁，黄孝龙，翁春生. 基于环形喷管的脉冲爆轰发动机爆轰声波声学特性[J]. 兵工学报, 2022, 43(5): 1075-1082.
[2]	游鹏，周克栋，赫雷，缪桓举. 含运动弹头的手枪膛口射流噪声场特性[J]. 兵工学报, 2021, 42(12): 2597-2605.
[3]	孙芹东，张小川，韩梅，王文龙. 面向水下滑翔机平台的耐压复合同振式矢量水听器[J]. 兵工学报, 2020, 41(10): 2063-2070.
[4]	赵欣怡，周克栋，赫雷，陆野，李峻松. 某大口径轻武器射流噪声的小波分析与数值模拟[J]. 兵工学报, 2019, 40(11): 2195-2203.
[5]	郭拓，王英民，张立琛. 一种用于水下小尺度运动阵列的目标波达方向估计方法[J]. 兵工学报, 2017, 38(9): 1779-1785.
[6]	毕杨, 王英民, 王奇. 双重优化的宽带聚焦波束形成算法研究[J]. 兵工学报, 2017, 38(8): 1563-1571.
[7]	高飞，潘长明，孙磊. Bayes匹配场地声参数反演:多步退火Gibbs采样算法[J]. 兵工学报, 2017, 38(7): 1385-1394.
[8]	于涤非，张春华，黄勇. 改进型圆面阵的快速波束形成算法设计[J]. 兵工学报, 2017, 38(5): 959-967.
[9]	王亚东，杨晓光，张纪华. 仿鱼体柔性变形运动流噪声特性研究[J]. 兵工学报, 2017, 38(1): 123-128.
[10]	江伟华，童峰，王彬，刘世刚. 采用主分量分析的非合作水声通信信号调制识别[J]. 兵工学报, 2016, 37(9): 1670-1676.
[11]	韩笑，郭龙祥，殷敬伟，生雪莉. 基于分频带传输的单载波水声通信技术研究[J]. 兵工学报, 2016, 37(9): 1677-1683.
[12]	汲夏，丛卫华，杜栓平. 基于C6678多核数字信号处理器的声纳信号并行处理设计[J]. 兵工学报, 2016, 37(8): 1476-1481.
[13]	谭克，邹丽娜. 正态分布转换算法在声纳图像处理中的应用[J]. 兵工学报, 2016, 37(6): 1052-1057.
[14]	殷敬伟，刘强，陈阳，朱广平，生雪莉. 基于海豚whistle信号的仿生主动声纳隐蔽探测技术研究[J]. 兵工学报, 2016, 37(5): 769-777.
[15]	王谦，侯宏，尹韶平，陈志菲. 水下高速直线运动目标的双参考源航迹估计方法研究[J]. 兵工学报, 2016, 37(4): 677-683.

基于差分正交频分复用的水下语音通信应用研究

Application of Differential Orthogonal Frequency Division Multiplexing in Underwater Speech Communication

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价