采用時間反轉(zhuǎn)的調(diào)頻水聲語音通信方法

吳燕藝,李劍汶,童　峰

(廈門大學(xué) 海洋與地球?qū)W院,水聲通信與海洋信息技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建廈門361102)

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采用時間反轉(zhuǎn)的調(diào)頻水聲語音通信方法

吳燕藝,李劍汶,童峰*

(廈門大學(xué) 海洋與地球?qū)W院,水聲通信與海洋信息技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建廈門361102)

摘要：調(diào)頻語音通信技術(shù)具有抗干擾性能好、易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn),但在水聲信道多徑條件下調(diào)頻體制傳輸?shù)乃曊Z音質(zhì)量受到嚴(yán)重影響．針對此問題在調(diào)頻語音通信體制下引入時間反轉(zhuǎn)處理,通過抑制多徑效應(yīng)聚焦能量提高信號信噪比,改善調(diào)頻水聲語音通信性能,并采用客觀語音質(zhì)量評估 (perceptual evaluation of speech quality,PESQ)方法對調(diào)頻水聲語音通信質(zhì)量進(jìn)行評估．海洋試驗(yàn)證明,時間反轉(zhuǎn)處理可有效提高調(diào)頻水聲語音通信系統(tǒng)性能．

關(guān)鍵詞：水聲語音通信;調(diào)頻;時間反轉(zhuǎn);多徑信道

水聲語音通信在海洋工程、軍事訓(xùn)練、海洋開發(fā)、搜救、水下觀光、潛水作業(yè)等場合有著廣泛的應(yīng)用．單邊帶水聲語音通信是最早的水聲語音通信手段,如美國海軍水聲實(shí)驗(yàn)室研制的水下電話[1]．但在復(fù)雜時空變化特性、強(qiáng)多徑、強(qiáng)噪聲等惡劣水聲信道條件下,單邊帶調(diào)制性能受到了嚴(yán)重的限制．針對單邊帶技術(shù)的缺點(diǎn),數(shù)字體制水聲語音通信技術(shù)得到廣泛研究．法國碼激勵線性預(yù)測實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),采用四進(jìn)制差分相移鍵控(4-differential phase shift keying,4-DPSK)調(diào)制和最小均方算法 (判決反饋均衡器)[2].陳冰等[3]采用正交頻分復(fù)用技術(shù)(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)設(shè)計出適用于水聲信道環(huán)境的實(shí)時……