一种基于时频谱伸缩的仿海豚哨声水声通信方法

    公开(公告)号:CN105185382B

    公开(公告)日:2018-10-26

    申请号:CN201510305830.X

    申请日:2015-06-08

    Abstract: 本发明属于仿生水声通信领域,具体涉及的是一种基于时频谱伸缩的仿海豚哨声水声通信方法。本发明将传输二进制信息转化为十进制信息;提取真实海豚哨声信号时频谱轮廓曲线;将所述帧信号经过功率放大后通过换能器送入水声信道;使用水听器接收信号;对接收信号进行同步。由于技术方案对选取的真实海豚哨声信号样本的特征和数量没有特殊要求,因此,海豚哨声信号样本可根据水声通信应用的海域和具体的通信需求灵活选取;信息调制是采用将真实海豚哨声信号时频谱轮廓曲线伸缩的方式,合成的编码信号符合海豚哨声信号特点,具有很强的隐蔽性。

    一种海豚哨声信号时频谱轮廓提取方法

    公开(公告)号:CN104217722A

    公开(公告)日:2014-12-17

    申请号:CN201410416129.0

    申请日:2014-08-22

    Abstract: 本发明涉及一种海豚哨声信号时频谱轮廓提取方法。本发明包括:对真实的海豚哨声信号作短时傅里叶变换,获得海豚哨声时频信号;得到第m个数据块短时傅里叶变换结果的最大值e(m)、傅里叶变换后能量最大值e(m)对应的频率的采样点index(m)以及在index(m)/2处对应的能量值e(m)′,通过判决式:e(m)′>βP0确定第m个数据块对应的哨声信号基频频率;去除野点,得到平滑的基频轮廓;进行最小二乘多项式拟合,得到一个连续变化的光滑哨声信号时频谱轮廓线。由于海豚哨声信号时频谱轮廓曲线是进行海豚种群分类、识别的重要依据,本方法将对海豚的生物学研究提供帮助,仿照海豚哨声信号进行仿生通信,是实现水声隐蔽通信的有效方法。

    一种基于超宽带信号的仿海豚嘀嗒声水声通信方法

    公开(公告)号:CN105391500B

    公开(公告)日:2018-02-13

    申请号:CN201510676933.7

    申请日:2015-10-13

    Abstract: 本发明公开了一种基于超宽带信号的仿海豚嘀嗒声水声通信方法。在发射端,生成符合海豚嘀嗒声信号时域和频域特性的超宽带信号,使用TH‑PPM对所述的超宽带信号进行信息调制,得到仿生通信信号,在仿生通信信号前添加原始哨声信号作为同步信号,形成一帧发射信号。在接收端,通过同步信号相关确定仿生通信信号的起始位置,提取仿生通信信号,解调仿生通信信号,实现信息解码。该仿生通信方法在调制的过程中不依赖于真实的海豚叫声信号,应用方便;超宽带信号符合海豚嘀嗒声的时域和频域特性,具有很强的隐蔽性。

    一种基于时频谱平移的仿海豚哨声水声通信方法

    公开(公告)号:CN105391501B

    公开(公告)日:2017-11-21

    申请号:CN201510676941.1

    申请日:2015-10-13

    Abstract: 本发明公开了一种基于时频谱平移的仿海豚哨声水声通信方法。在发射端,将真实海豚哨声信号时频谱轮廓曲线上下平移加载数字信息,以调制后的轮廓曲线为基础进行信号合成得到仿生通信信号,在仿生通信信号前添加原始哨声信号作为同步信号,形成一帧发射信号。在接收端,通过同步信号相关确定仿生通信信号的起始位置,对接收仿生通信信号进行相乘滤波、傅里叶变换解调调制信息,实现信息解码。该仿生通信方法对真实海豚哨声信号样本的特征和数量没有特殊要求,合成的编码信号符合海豚哨声信号特点,具有很强的隐蔽性。

    一种利用分段LFM信号仿海豚哨声信号的水声通信方法

    公开(公告)号:CN105227246B

    公开(公告)日:2017-10-31

    申请号:CN201510676931.8

    申请日:2015-10-13

    Abstract: 本发明公开了一种利用分段LFM信号仿海豚哨声信号的水声通信方法。依照海豚哨声信号频率随时间变化的特点,利用多个LFM信号分段组合模拟海豚哨声信号,采用BOK方法实现对LFM信号的信息调制,进而实现基于海豚哨声信号和LFM信号的仿生水声通信调制。在接收端对均衡后的接收数据中每段LFM信号的中心频率和调频率进行估计,并基于调制时采用的海豚哨声信号样本,进行解调,得到调制信息。采用该分段LFM仿海豚哨声信号的水声通信方法,可以实现利用简单的线性调频信号进行高真实性的仿生伪装水声通信,增强通信的隐蔽性与实用性。

    一种利用分段LFM信号仿海豚哨声信号的水声通信方法

    公开(公告)号:CN105227246A

    公开(公告)日:2016-01-06

    申请号:CN201510676931.8

    申请日:2015-10-13

    Abstract: 本发明公开了一种利用分段LFM信号仿海豚哨声信号的水声通信方法。依照海豚哨声信号频率随时间变化的特点,利用多个LFM信号分段组合模拟海豚哨声信号,采用BOK方法实现对LFM信号的信息调制,进而实现基于海豚哨声信号和LFM信号的仿生水声通信调制。在接收端对均衡后的接收数据中每段LFM信号的中心频率和调频率进行估计,并基于调制时采用的海豚哨声信号样本,进行解调,得到调制信息。采用该分段LFM仿海豚哨声信号的水声通信方法,可以实现利用简单的线性调频信号进行高真实性的仿生伪装水声通信,增强通信的隐蔽性与实用性。

    一种MSK信号嵌入海豚哨声信号的仿生水声通信方法

    公开(公告)号:CN104967489A

    公开(公告)日:2015-10-07

    申请号:CN201510306291.1

    申请日:2015-06-08

    Abstract: 本发明属于仿生水声通信领域,具体涉及一种MSK信号嵌入海豚哨声信号的仿生水声通信方法。本发明包括:对传输二进制信息进行MSK调制,生成相应MSK信号;提取真实海豚哨声信号时频谱轮廓曲线;使用水听器接收信号;对接收信号进行同步,由同步信号的相关峰位置时刻加上保护间隔的长度确定信号开始的时刻,从所述接收信号中提取仿生通信信号。由于技术方案对选取的真实海豚哨声信号样本的特征和数量没有特殊要求,因此,海豚哨声信号样本可根据水声通信应用的海域和具体的通信需求灵活选取;信息调制是采用将真实海豚哨声信号时频谱轮廓曲线伸缩的方式,合成的编码信号符合海豚哨声信号特点,具有很强的隐蔽性。

    一种基于超宽带信号的仿海豚嘀嗒声水声通信方法

    公开(公告)号:CN105391500A

    公开(公告)日:2016-03-09

    申请号:CN201510676933.7

    申请日:2015-10-13

    CPC classification number: H04B13/02 H04B1/717

    Abstract: 本发明公开了一种基于超宽带信号的仿海豚嘀嗒声水声通信方法。在发射端,生成符合海豚嘀嗒声信号时域和频域特性的超宽带信号,使用TH-PPM对所述的超宽带信号进行信息调制,得到仿生通信信号,在仿生通信信号前添加原始哨声信号作为同步信号,形成一帧发射信号。在接收端,通过同步信号相关确定仿生通信信号的起始位置,提取仿生通信信号,解调仿生通信信号,实现信息解码。该仿生通信方法在调制的过程中不依赖于真实的海豚叫声信号,应用方便;超宽带信号符合海豚嘀嗒声的时域和频域特性,具有很强的隐蔽性。

    一种MSK信号嵌入海豚哨声信号的仿生水声通信方法

    公开(公告)号:CN104967489B

    公开(公告)日:2017-07-11

    申请号:CN201510306291.1

    申请日:2015-06-08

    Abstract: 本发明公开了一种MSK信号嵌入海豚哨声信号的仿生水声通信方法。在发射端,以提取的真实海豚哨声信号时频谱轮廓曲线与MSK信号相加的结果为基础,合成仿生通信信号,在仿生通信信号前添加原始哨声信号作为同步信号,形成一帧发射信号。在接收端,通过同步信号相关确定仿生通信信号的起始位置,提取接收仿生信号时频谱轮廓曲线,将其与发送端的真实海豚哨声信号时频谱轮廓曲线相减,得到接收MSK信号,解调MSK信号,实现信息解码。该仿生通信方法对真实海豚哨声信号样本的特征和数量没有特殊要求,合成的编码信号符合海豚哨声信号特点,具有很强的隐蔽性。

    一种海豚哨声信号时频谱轮廓提取方法

    公开(公告)号:CN104217722B

    公开(公告)日:2017-07-11

    申请号:CN201410416129.0

    申请日:2014-08-22

    Abstract: 本发明涉及一种海豚哨声信号时频谱轮廓提取方法。本发明包括:对真实的海豚哨声信号作短时傅里叶变换,获得海豚哨声时频信号;得到第m个数据块短时傅里叶变换结果的最大值e(m)、傅里叶变换后能量最大值e(m)对应的频率的采样点index(m)以及在index(m)/2处对应的能量值e(m)′,通过判决式:e(m)′>βP0确定第m个数据块对应的哨声信号基频频率;去除野点,得到平滑的基频轮廓;进行最小二乘多项式拟合,得到一个连续变化的光滑哨声信号时频谱轮廓线。由于海豚哨声信号时频谱轮廓曲线是进行海豚种群分类、识别的重要依据,本方法将对海豚的生物学研究提供帮助,仿照海豚哨声信号进行仿生通信,是实现水声隐蔽通信的有效方法。

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