时间反转镜在水声通信网上行通信中的应用.pdfVIP

第32卷第 1期 哈 尔 滨 工 程 大 学 学 报 Vol_32№．1 2011年 1月 Jan．2011 doi：10．3969／j．issn．1006—7043．2011．01．001 时间反转镜在水声通信网上行通信 中的应用 殷敬伟 ，张 晓 ，赵安邦 ，生雪莉 (1．哈尔滨工程大学 水声技术重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001；2．西北工业大学 声学工程研究所，陕西 西安 710072) 摘 要：基于声信道物理属性 ，提出利用位于不同水平距离 、深度的用户间声信道弱相关特性，将单阵元虚拟式时间反转 镜(VTRM)应用于水声通信网的上行通信 ，可以聚焦期望用户信息、屏蔽非期望用户信息，并可抑制码间干扰 、提高信噪 比．仿真研究表明，当各用户信道间互相关性弱时 ，单阵元VTRM可有效分离各用户信息，有助于实现网络化水声通信． 关键词：水声通信网；上行通信；虚拟时间反转镜；聚焦 中图分类号：TN911．5；TB567 文献标志码 ：A 文章编号：1006-7043(2011)01-0001-05 Theapplication ofavirtualtimereversalmirrorto upstream communication ofunderwateracousticnetworks YIN Jingwei ，ZHANG Xiao ，ZHAOAnbang ，SHENG Xueli (1．ScienceandTechnologyonUnderwaterAcousticLaboratory，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China；2．Institu— tlonofAcousticEngineering，NorthwesternPolyteehniealUniversity，Xihn710072，China) Abstract：Basedonthepropertiesofanunderwateracousticchannel，usingtheuncorrelatedcharacteramongdiffer— entuserschannelimpulseresponses(CIR)，thesingle-elementvirtualtimereversalmirror(VTRM)wasproposed forapplicationtoupstream communicationofundewrateracousticnetworks．Theschemefocusedon information from desiredusersandsuppressedinformationfrom undesiredusers；inaddition，theVTRM mitigatedtheintersym- bolinterferencecausedbyamuhipathchannelandimprovedtheSNR．Thesimulationresultsshow thatasingle·el- ementVTRMcanseparateeveryuser，sinformationasthechannelimpulseresponses(CIR)areuneorrelated， whichworksfavorablytowardrealizingundewrateracousticnetworks． Keywords：undewr ateracousticnetworks；upstream communication；virtualtimereversalminor；focusing 伴随着海洋事业的发展，发展多用户水声通信 复用的使用性将受限；另一方面，由于声速较小，所 迫在眉睫．在多路信号传输系统中，信号的复用方式 以存在较大的传播延时，再加上传播过程中时变、空 对系统的性能和造价起着重要作用．在无线电领域， 变及多径效应严重 ，所 以时间复用在水声条件下使 多用户通信通常均采用频分、码分、时分或空分等复