Page 100 - 《应用声学》2024年第6期

1276 2024 年 11 月

因此，对于与主径信号相对时延为 τ 的第 p 条 存在时延差，混频之后r p1 、r p2 与r d 存在频率偏移。
′
p
多径信号，经混频后其低频分量与主径信号混频后
2.2 S2C-DSSS系统模型
低频分量产生大小为 ∆f p 的频率偏移，频率偏移的
DSSS 通信系统通常是将待传输的信息信号与
大小与相对时延 τ 以及 S2C 调频率 m 有关。选取 高速率的伪随机码相乘，相乘后的序列直接控制载
′
p
适当的调频率，接收信号经混频后通过带通滤波器
波信号的某个参量，从而扩展传输信号的带宽，常用
(或低通滤波器)，就能尽可能消除多径分量的干扰，
的调制方式为 PSK。本文所设计 S2C-DSSS 水声通
从而分离出主径信号。去斜解调的原理示意图如
信系统在常规单频载波 DSSS 系统上做出改进，将
图 4 所示，其中 x d 为接收主径信号时频谱，x p1 、x p2
传统单频载波调制改进为 S2C 调制，利用 S2C 信号
为多径信号时频谱，c为本地S2C载波信号。经严格
良好的抗多径特性，提升直扩水声通信系统在深海
同步之后，接收信号与本地 S2C 载波进行混频分别
长时延复杂多径信道下的性能，S2C-DSSS 系统框
得到 r d 、r p1 、r p2 。多径信号 x p1 、x p2 与主径信号 x d
图如图5所示。
τ ϕ τ ϕ
f 2 1 设待传输信息比特为 b k ，k = 0, 1, · · · , N − 1，
x d x p
f H
码元脉宽为 T b ，码速率为 R b = 1/T b 。扩频伪随机
PN 码为 p l ，l = 0, 1, · · · , L − 1，长度为 L，扩频码脉
宽为T c ，扩频码速率为R c = 1/T c 。将传输信息比特
f L
x p
t 与 PN 码相乘，经基带调制与脉冲成形后得到基带
f
c 信号。其中，s kl 为b k p l 经PSK映射后得到的待传送
f H
符号。
N−1 L−1
∑ ∑
s(t) = s kl g(t − lT c ).
f L (13)
t
k=0 l=0
f
如式 (4) 所示，基带信号经 IQ 调制搬移到 S2C
Df 1 r p
上，取实部得到发射信号
f IF r d
Df 2 r p
x(t) = Re {s(t) × c(t)}
t N−1 L−1
∑ ∑
= (s kl,Re cosϕ(t) − s kl,Im sinϕ(t))
T sw
图 4 去斜解调示意图 k=0 l=0
Fig. 4 Diagram of dechirp demodulation × g (t − lT c ) . (14)
PNᆊԧၷ٨ s kl,Re
x↼t↽
c I↼t↽
p l
b k ۳ࣜូ҄ˁ S2Cᣒฉ
ηৌඋྲ
ᑢфੇॎ ԧၷ٨
c Q ↼t↽
s kl,Im
(a) S2C-DSSSԧ࠱఻

PNᆊ
ԧၷ٨
y↼t↽ c I ↼t↽
r ϕ↼t↽ p l r ϕ↼k↽
L֓
Տ൦ԣ వڡS2C ֓ S

ܳ௿ҿᛪϪ ᣒฉԧၷ٨ Ͱᤰ໚ฉ L l/ S ஝૶ೝ฾ ηৌඋྲ
c Q ↼t↽
(b) S2C-DSSSଌஆ఻
图 5 S2C-DSSS 系统框图
Fig. 5 System diagram of S2C-DSSS