不等保护能力纠错编码在水声信息传输中应用的研究

通过分析水声信道的特性和水声信息源的特点 ,结合信道编码理论与技术的最新进展 ,提出了一种全新的、能适合于水声信息传输的、高性能的不等保护能力纠错编解码方法。     

近海海洋环境对水声网络性能影响试验评估

水声网络已成为海洋信息获取、传输和感知的关键技术,并得到广泛研究。目前的水声通信研究主要集中于考虑时延、多径等水声信道影响因素。当海洋环境发生变化时,水声信道中的时延、多径的特性也会相应发生变化,从而影响水声通信系统的性能。然而,对于复杂海洋环境现象与水声网络性能的直接关联性的研究还较为有限。基于厦门海域进行的水声网络实验,从平均端到端时延、丢包率等网络性能指标评估风、浪、潮汐等典型近海海洋环境因素对水声网络性能的影响,并基于试验结果对海洋环境与水声网络性能进行关联性分析,实验结果表明：水声通信网络的时延受到温度、风速和潮位变化的影响,存在一定程度的关联性。评估分析结论可为复杂近海海洋环境下水声通信网络的设计和应用提供参考。     

水声数字通信系统的仿真

本文介绍了利用计算机仿真水声数字通信系统。介绍了数字通信系统的组成部分之后，重点介绍水声信道的仿真以及调制方法的选取，通过计算机的仿真提高了水声通信系统设计的有效性，对实际出海实验很有帮助。     

水声通讯仪换能器系统的研制

利用溢流式换能器的液腔振动和径向振动耦合原理获得较宽的频率响应;采用声反射系统使换能器在垂直方向形成高指向性,换能器的方向性能指数增加２２ｄＢ。     

长基线水声跟踪系统定位计算公式及误差分析

本文对一个长基线水声跟踪系统给出定位计算公式,并进行了分析。该系统利用由三个接收点组成的接收阵测定目标到三接收点的距离,并且通过自校方法测定接收点坐标,从而计算目标位置。首先说明接收阵形状与定位精度有关,证明等边三角形接收阵形状为最佳。第二分析了由于三接收点相对深度不同但计算中仍采用同一深度计算时引入的误差,它与基阵形状、基阵线度、目标与接收阵平均相对深度及接收阵各点的相对深度有关,给出了接收点深度不同时计算目标位置的公武。第三部分计算了测量误差对定位误差的影响。     

OFDM水声通信系统的同步技术研究

OFDM传输技术能够克服水声信道中的多径传播并获得高的频谱效率,不需要复杂的自适应均衡器,但其对同步误差非常敏感.在分析OFDM同步误差原理的基础上,设计实现了一个宽带OFDM水声通信接收机,并着重讨论了接收机中基于训练数据的定时和频率同步方法,以及多普勒频偏的估计和补偿算法.水下实验证明了方案的有效性.     

数字式水声语音通信发射器系统的研制

利用纵振换能器的纵向振动与换能器前盖板的弯曲振动相耦合原理，采用纵振换能器与声反射器配合，研制出一种适应在复杂海洋声信道进行高速率传输，具有低频，宽带，大功率等优点的水声换能器。     

国家海洋创新体系及评估指标研究

基于创新理论和国家创新体系理论,构建了包括海洋创新主体、海洋创新活动和海洋创新环境的国家海洋创新体系;提出适用于我国的海洋创新评估指标,将其分为综合类指标和指向类指标,并对综合类和指向类两类海洋创新评估指标的概念内涵进行了解析。其中:综合类指标主要指创新指数、发展指数等;指向类指标包括对外海洋技术依存度、海洋仪器设备国有化率等海洋创新主体指标,海洋科技进步贡献率、海洋科技成果转化率等海洋创新活动指标以及海洋技术成熟度、海洋知识产权保护力度等海洋创新环境指标。     

水声信号的一种非线性降噪方法

采用基于非线性动力学系统的局部投影非线性降噪理论,研究了水声信号的非线性降噪问题,并对传统的局部投影算法进行了改进.采用自适应调整邻域大小的方法,改善了传统局部投影算法的邻域选择问题;利用局部投影算法中局部协方差矩阵存在特征值突变的现象,有效地解决了信号子空间和噪声子空间的划分难题.以Henon混沌时间序列为仿真模型,对传统的局部投影算法,以及改进后的算法的降噪性能进行了验证比较,结果表明,改进后的算法更加有效地抑制了噪声.     

一种双链路海洋观测数据传输系统研究

快速获取可靠的海洋信息对海洋发展具有十分重要的意义。目前海洋观测数据传输业务主要通过地面网通信方式进行,地面网是海洋观测数据传输的重要通信方式,具有传输稳定、丢包率小和全双工等优势,但其故障时会严重影响数据传输的稳定性和时效性,因此添加合适的备用链路就显得尤为重要。本文介绍了海洋观测数据传输现状,对比了不同无线通信方式的特点,开展地面网和无线网相互备份和接续传输的技术研究,提出了无线网和地面网相结合的双链路通信方式,即日常状态下采用地面网通信,地面网故障时自动切换至无线链路,以提高数据传输的到报率,进而提高数据传输的稳定性和时效性。     

海洋溢油生态损害评估指标及方法初探

溢油生态损害评估指标及方法是海洋溢油生态系统服务损失定性和定量研究的基础。文章依据海洋生态系统服务功能的价值机制,结合溢油损害机理和特征,探索识别了海洋溢油生态损害评估的内涵。在此基础上采用频度分析法和专家咨询法构建了包括渔业资源供给、气体调节、废物处理、灾害抵御、休闲娱乐、生物多样性保育和生态修复等共7个指标的溢油生态系统服务损失的评估指标体系。指标体系中前6项指标的受损量表示为原有价值、受损程度及恢复速度的积分函数。针对每一评估指标的性质及特点,筛选了衡量其原有价值的环境经济学方法,确定了衡量其受损程度和恢复速度的生态标尺。这一研究可为我国溢油生态损害评估工作提供理论依据。     

一种程控增益低噪声水声接收机的设计

本文介绍了一种数字测深仪的接收机的具体设计，其特点是低噪声、增益程序控制，可以输出高质量的回波信号。稍加调整，即可用作其它声纳的接收机。     

水质参数在线监测及远程传输系统的研制

本文讨论了 1种具有远程数据传输功能的水质在线监测系统的研制与实现。它以 AT89C51单片机为核心器件 ,构成监测 5项水质常规参数的在线监测仪器 ,并通过公共电话网 ,将这些水质参数传送到远端的监控中心 ,提高了水环境监测的自动化水平 ,降低了水质在线监测设备的成本 ,在基层水环境监测部门及水处理厂具有推广价值。     

甲壳动物免疫机能的衡量指标及科学评价

研究甲壳动物免疫系统和免疫机理的重要目的之一是为开展甲壳动物免疫防病提供理论基础。甲壳动物免疫防病的研究,是当前水产养殖中比较活跃的一个领域。而选择一个合适的指标进行科学正确的评价甲壳动物免疫状况,则是有效开展免疫防病治病的前提。作者就目前用于衡量甲壳动物免疫机能的各种指标及其检测和科学应用做一综述。     

水声通信及组网的现状和展望

水声通信是海洋中无线信息传输的主要技术手段。水声通信技术在海洋环境监测、水下航行器/载人潜水器作业等方面有着广泛应用。同时,水声信道传输状态多变、海洋作业环境恶劣,对通信算法和设备可靠性有较高要求,水声通信及组网成为目前的研究热点。文中面向海洋环境监测领域,从水声通信物理层技术、网络技术及组网应用等方面进行介绍,并对未来技术趋势进行展望。     

一种用于短基线水声定位的改进模型

由于水下声速确定的不准确，用传统的短基线定位系统(SBL)来确定水下信标的位置通常是不准确的，主要原因是声速受环境的影响。本文给出了一个改进的SBL系统模型。这种模型用欧氏几何的原理来更有效、收敛更快地解算信标的位置函数，获得准确的水下信标的位置。最后用担负钻探任务的船只进行模拟验证SBL系统改进模型的有效性。     

一种适用于水声通信的Doppler估计算法

在水下声通信中,收发双方相对运动产生的Doppler效应会导致信号的伸缩,引起信噪比的降级,需要采用Doppler补偿措施。在补偿前需要得到Doppler估计。文中提出了一种利用DFT进行Doppler估计的有效算法,该算法通过估计频率偏移来计算Doppler率。仿真结果验证了该算法的有效性。     

面向长时水声通信数据采集与评估的浮标设计与实现

复杂海洋环境导致水声信道呈现随机时-空-频变特性,特别是浅海信道受界面、人为干扰的严重影响,对水声通信造成极大困难。近年来人工智能领域机器学习等技术飞速发展,为提高复杂环境下水声通信可靠性提供了新思路。但是,由于水声信道复杂多变、缺乏普适模型,从机器学习角度而言水声通信数据样本严重不足,传统单次、短时水声通信实验采集的数据无法充分表征水声信道空间、时间特性。通过长期部署水声通信及信号采集设备,可望在一定程度上丰富通信数据,为典型海域下人工智能水声通信研究提供数据支持。设计并实现了一种浅海水声通信浮标,搭载水声通信系统可实现长时浅海水声通信数据采集、性能评估,同时依托北斗系统具备远程状态显示、功能控制功能。厦门港海域实验表明,依托浮标采集的长时水声通信数据可开展水声通信性能评估、信道特性与通信性能关联度分析,为下一步工作打下了良好的基础。     

海洋信道多途干扰下提高信息传输可靠度的一种编码方法

水声数据在海洋信道传输过程中．除受到海洋噪声干扰外还存在由于信道界面反射引起的多途干扰。多途干扰的性质不同于海洋噪声及其它类型噪声．在抗干扰理论中所归纳的几种抗干扰方法均不适用本文提出一种编码方法．它使多途干扰信号在某一特定时刻以相同相位同时抵达接收点．由于信号的相互迭加作用使信号幅度增大．有效地提高海洋信道中数据传输的可靠性。     

基于网格编码调制(TCM)技术的水声通信系统及DSP实现

阐述了网格编码调制(TCM)的原理及其在水声通信中的应用。采用TI公司的高性能DSP芯片TMS320C542实现了一个可以进行字符传输的水下无线通信系统。试验结果表明，网格编码调制技术能够使水下无线通信系统的性能得到明显改善。