声压时间反转镜matlab,矢量水听器时间反转镜及其在水声通信中的应用研究

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声压时间反转镜matlab,矢量水听器时间反转镜及其在水声通信中的应用研究

矢量水听器时间反转镜及其在水声通信中的应用

研究

葛辉良翟丽雪* 熊省军孟洪

(七一五研究所声纳技术国防科技重点实验室，杭州310012)

(*北海舰队司令部青岛市香港西路11号四处266071

摘要：时间反转镜技术是一种利用信道的自匹配实现信号聚焦的技术，被动时反镜处理是利用探针信号获取海洋信道传递函数，在计算机中对接收数据进行时反处理。本文利用声压与振速垂直分量的弱相关性，将矢量水听器声压与振速垂直分量通道进行时反处理。仿真和试验都表明，此种处理方法可有效降低水声通信的误码率。

关键词：矢量水听器、时间反转镜、水声通信

1 引言

时间反转镜技术是一种利用信道的自匹配实

现信号聚焦的技术，在频域对应为相轭技术。这种方法的原理在上个世纪80年代就已有发表，但其迅速发展还是在上个世纪90年代以后。时间反转镜技术可分为主动时反镜技术和被动时反镜技术两大类,现已广泛应用于水声通信和主动声纳技术的研究中。主动时反镜技术需要一个引导源和一条收发合置垂直阵，垂直阵收到引导源发射信号后时反或相轭重发出去，声场可在引导源位置聚焦。被动时发镜实际上是一种信道自校准技术，利用垂直基阵接收到的探针信号来校准后续有用信号，以克服多途引起的码间干扰。

时间反转镜技术的效果与对信道中声场采样的信息量有关。因此，时间反转镜技术中的声基阵一般采用垂直阵，阵元间距最好大于声场的垂直相关半径，使每一个阵元采集的信号都含有独立的多径信息。

矢量水听器通常是指拾取水听器所在位置1~3个振速分量的水听器，有的矢量水听器还同时接收该点的声压信号。在自由场中，声压信号与振速信号是完全相关的；但在海洋波导中，振速分量与声压则有可能不完全相关，为时间反转镜技术的实