Оценки применения многочастотных сигналов с постоянной огибающей в гидроакустических системах связи

Автор: Родионов А.Ю., Унру П.П., Кулик С.Ю., Голов А.A.

Журнал: Подводные исследования и робототехника @jmtp-febras

Рубрика: Модели, алгоритмы и программные средства

Статья в выпуске: 3 (29), 2019 года.

Бесплатный доступ

Для организации гидроакустической связи с подводными подвижными объектами в настоящее время активно используются все более сложные методы сигнальной обработки. В данном исследовании представляется метод, основанный на формировании многочастотных сигналов (OFDM) с постоянной огибающей. Рассмотрен режим с применением точной кадровой синхронизации многочастотных символов OFDM-FM с QPSK манипуляцией поднесущих, а также режимы с коэффициентами расширения спектра FM сигнала равные 2, 4 и 10. По результатам численных экспериментов в условиях гауссовского шума без дополнительного помехоустойчивого кодирования получены значения вероятности ошибки приема от 0,15 до 10-3 для многолучевых откликов типичных для гидроакустических каналов связи. Проведены эксперименты с OFDM-FM-QPSK на дистанции 25 км при использовании низкочастотной (400 Гц) гидроакустической аппаратуры. Получены импульсные и частотные характеристики линии связи и значения BER при различном коэффициенте расширения спектра OFDM-FM-QPSK сигнала.

Еще

Гидроакустическая связь, ортогональное частотное уплотнение, многочастотные сигналы

Короткий адрес: https://readera.ru/143169769

IDR: 143169769   |   DOI: 10.25808/24094609.2019.29.3.004

Список литературы Оценки применения многочастотных сигналов с постоянной огибающей в гидроакустических системах связи

  • Кебкал К.Г., Машошин А.И. Гидроакустические методы позиционирования автономных необитаемых подводных аппаратов // Гироскопия и навигация. 2016. № 3 (94). С. 115-130.
  • Матвиенко Ю.В., Рылов Н.И., Рылов Р.Н., Каморный А.В. Гидроакустическая навигационная система подводного робота без опорных навигационных маяков // Подводные исследования и робототехника. 2009. № 1 (7). С. 15-21.
  • Kebkal K.G.,Kebkal V.K.,Kebkal O.G.,Petroccia R. Underwater acoustic modems (s2cr series) for synchronization of underwater acoustic network clocks during payload data exchange // IEEE J. Ocean. Eng. 2016. Vol. l. 41. P. 428-439.
  • Rodionov A.Y., Unru P.P., Statsenko L.G. Orthogonal frequency-pulsed frequency-division multiplexing in underwater communications systems // Proc. Mtgs. Acoust. 2015.
  • Ling J., He H., Li J., Roberts W., Stoica P. Covert underwater acoustic communications // J. Acoust. Soc. Am. 2010. Vol, 128. P. 2898-2909.
  • Yan H., Wan L., Zhou S., Shi Z., Cui J., Huang J., Zhou H. DSP based receiver implementation for OFDM acoustic modems // Phys. Commun. 2012. Vol. 5. P. 22-32.
  • Berger C.R., Zhou S.,Preisig J.C., Willett P. Sparse channel estimation for multicarrier underwater acoustic communication: From subspace methods to compressed sensing // IEEE Trans. Signal Process. 2010.Vol. 58. P. 1708-1721.
  • Rodionov A.Y., Unru P.P., Statsenko L.G., Kir'yanov A.V., Chusov A.A., Scherbatyuk A.F. Development of the preamble-based FM-OFDM underwater acoustic communication system using high-performance computing // Proc. of the 2016 17th Int. Conf. on Sciences and Techniques of Automatic Control and Computer Engineering (STA). Sousse, Tunisia, 2016.
  • Rodionov A.Y., Kulik S.Y., Unru P.P. Some trial results of the hydro acoustical communication system operation for AUV and ASV group control and navigation // Proc. of the OCEANS 2016 MTS/IEEE. Monterey, CA, USA, 2016.
  • Безответных В.В., Буренин А.В., Моргунов Ю.Н., Половинка Ю.А. Экспериментальные исследования особенностей распространения импульсных сигналов из шельфа в глубокое море // Акустический журнал. 2009. Т. 55, № 3. С. 374-380.
  • Акуличев В.А., Безответных В.В., Буренин А.В., Войтенко Е.А., Моргунов Ю.Н. Эксперимент по оценке влияния вертикального профиля скорости звука в точке излучения на шельфе на формирования импульсной характеристики в глубоком море // Акустический журнал. 2010. Т. 56, № 1. С. 51-52.
  • Kumar P., Trivedi V.K., Kumar P. Performance evaluation of DQPSK OFDM for underwater acoustic communications // Proc. of the 2015 IEEE Underwater Technology (UT). Chennai, India, 2015. Appl. Sci. 2018. Vol. 8, No. 402. 17 p.
  • Jin L., Li Y., Zhao C., Wei Z., Li B., Shi J. Cascading polar coding and lt coding for radar and sonar networks // EURASIP J. Wirel. Commun. Netw. 2016.Vol. 2016. P. 254.
  • Моргунов Ю.Н., Безответных В.В., Буренин А.В., Войтенко Е.А. Исследование влияния гидрологических условий на распространение псевдослучайных сигналов из шельфа в глубокое море // Акустический журнал. 2016. Т. 62, № 3. С. 341-347.
Еще
Статья научная