水声高速图像传输信号处理方法

• 作者: 徐立军 朱敏 朱维庆 杨波 王军伟 赵亮 黄海云
• 来源期刊: 声学学报
• 学科: 物理学
• 年，卷（期）: 2007,（5）
• 页码范围: 385-397
• 页数: 13页
• 分类号: O4
• 字数: 11608字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0371-0025.2007.05.001

摘要

研究了水声图像高速传输信号处理方法,它包括两个方面,一方面是水声相干通信信号处理方法,其中: (1)多普勒频移补偿,在数据包的前后两端插入已知线性调频(Chirp)信号,拷贝相关后求互相关,估计相对多普勒平均频移.在自适应判决反馈均衡器中加上自适应相位补偿器,采用快速自优化最小均方(LMS)算法,与其对应的速度容限优于常用的二阶锁相环相位补偿器的.两种补偿方法联合工作时,性能优良.(2)带有分集合并器的自适应判决反馈均衡器的算法是快速自优化的LMS算法,计算量小,性能优良.(3)自适应判决反馈均衡器与.Turbo-网格编码调制(TCM)译码器级连、迭代算法.研究了基于软输出维特比(SOVA)方法的新型的比特-符号转换器,用它时误比特率(BER)比常规编码、映射方法的近似小2个数量级.另一方面是抗误码的图像压缩方法.本文基于数字小波变换和定长编码方法,研究了声图像的压缩.它包括; (1)选用CDF9/7小波进行小波变换.(2)对小波系数子带能量进行统计分析,三层小波分解是合适的.(3)对不同能量的子带采用不同的量化步长.(4)采用定长编码算法.结果表明声图像压缩比特率为0.85.当BER小于10-3时,图像质量完好.当BER小于10-2时,图像中出现少量小黑白点.在上述基础上研制了水声通信机,频带为(7.5～12.5)kHz,接收声呐阵为8基元等距线阵,信号为QPSK和8PSK.在中国千岛湖进行了湖试,采用SOVA硬迭代算法,达到了低BER.传输一幅256×256×8的声图需时约7 s.传输距离与传输速率之积为55 km kbps.