基于ASK、DPSK的XCTD剖面仪时变信道调制技术的研究

发布时间：2017-08-21 10:28

  本文关键词：基于ASK、DPSK的XCTD剖面仪时变信道调制技术的研究

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【摘要】：XCTD是投弃式(Expendable)、电导率(Conductivity)、温度(Temperature)、深度(Depth)剖面测量仪的简称,是最近几年国外研制成功并得到快速发展的一种先进剖面探测设备。其成本低廉可大量使用,为海洋调查、科学研究、军事应用等研究领域提供了一种先进的探测方法。目前美国和日本对XCTD剖面仪的研究比较成熟,而我国XCTD的发展主要处在初步发展阶段。XCTD探头受到成本、重量、海洋工作环境等因素的影响,信道的传输线采用单根双股金属漆包线,传输信道在实际放线过程中信道参数实时动态变化,将引起传输信号的幅值衰减与相位延时导致解调信号严重失真,降低接收端解调信号的准确性。因此信号传输的问题一直是该设备研发中需要解决的关键问题,提高XCTD传输系统的稳定性与准确性是研究的主要目的。本文首先对XCTD传输信道以及信道参数进行详细分析,通过XCTD信道阻抗参数变化规律进一步优化信道传输的电路模型,可以提高传输信道的准确性。根据ASK频带传输的特点,利用Matlab软件中Simulink工具包搭建基于ASK频带传输的XCTD信道仿真电路模型,确定信源频率、探测深度、噪声信号是影响ASK频带传输的主要影响因素。并且具体分析传输信道对调制信号的影响,通过解调信号误码率大小的分析确定噪声信号对ASK频带传输准确性的影响最大,并确定ASK频带传输准确性最高的传输条件。分析DPSK频带传输的特点并搭建基于DPSK频带传输的XCTD传输信道仿真电路模型,分析传输信道对DPSK调制信号的影响,其中影响DPSK频带传输准确性的主要因素为载波频率的同频问题,通过分析解调信号的误码率,确定满足实际测量需求的解调载波频率发生频偏的范围。XCTD信道中容性参数的增加对解调信号误码率的影响较大,对提高测量数据的精度和信号传输的稳定性具有重要的意义。
【关键词】：XCTD 时变信道 信源频率 信道分析 误码率
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN911.3
【目录】：

• 学位论文的主要创新点3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 引言9-10
• 1.2 课题研究的国内外现状10-11
• 1.2.1 国外现状10
• 1.2.2 国内现状10-11
• 1.3 XCTD的工作原理11
• 1.4 课题的主要任务11-13
• 第二章 信道物理电路模型13-31
• 2.1 XCTD传输信道参数计算13-24
• 2.1.1 电阻参数计算原理13-14
• 2.1.2 电容参数计算原理14-19
• 2.1.3 电感参数计算原理19-24
• 2.2 XCTD信道分析24-29
• 2.2.1 信道模型优化24-27
• 2.2.2 信道参数变化规律分析27-28
• 2.2.3 信道调制方式的选取28-29
• 2.3 本章小结29-31
• 第三章 ASK、DPSK频带传输信道仿真模型的建立31-39
• 3.1 ASK频带传输信道仿真模型的建立31-34
• 3.1.1 ASK调制原理31-32
• 3.1.2 基于ASK频带传输Simulink信道模型的建立32-34
• 3.2 DPSK频带传输信道仿真模型的建立34-37
• 3.2.1 DPSK调制原理34-36
• 3.2.2 基于DPSK频带传输Simulink信道模型的建立36-37
• 3.3 本章小结37-39
• 第四章 ASK频带传输对XCTD信道传输的影响39-51
• 4.1 XCTD传输信道对ASK调制信号的影响39-42
• 4.1.1 信源频率为300Hz时信道对调制信号的影响39-41
• 4.1.2 信源频率为1200Hz时信道对调制信号的影响41-42
• 4.2 ASK频带传输结果分析42-48
• 4.2.1 探测深度、信源频率、噪声信号对ASK频带传输的影响42-45
• 4.2.2 无带通滤波器传输条件下ASK频带传输的结果分析45-48
• 4.3 本章小结48-51
• 第五章 DPSK频带传输对XCTD信道传输的影响51-65
• 5.1 XCTD信道对DPSK调制信号的影响51-54
• 5.1.1 信源频率为300Hz时信道对调制的影响52-53
• 5.1.2 信源频率为1200Hz时信道对调制信号的影响53-54
• 5.2 载波频偏对传输信号的影响54-62
• 5.2.1 信源频率为300Hz时载波频偏对传输信号的影响54-56
• 5.2.2 信源频率为800Hz时载波频偏对传输信号的影响56-59
• 5.2.3 信频频率为1200Hz时载波频偏对传输信号的影响59-62
• 5.3 信道参数对传输信号的影响62-63
• 5.4 本章小结63-65
• 第六章 总结与展望65-67
• 6.1 总结65-66
• 6.2 展望66-67
• 参考文献67-71
• 发表论文和参加科研情况71-73
• 致谢73

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本文编号：712364