[發明專利]基于掃頻法的感應耦合海洋通信系統信道特性的分析方法

有效

• 申請號: 201710205797.2
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN107070570B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 鄭羽;李晴文;王曉瑞;靳翔羽;張賽;秦瀟叢
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: H04B17/391
• 分類號: H04B17/391;H04B17/382
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于掃頻法的感應耦合海洋通信系統信道特性的分析方法，其特征在于具體步驟是：

第1步、信道連續幅頻和相頻特性的理論計算

首先建立海水和淡水環境下感應耦合海洋通信系統的電路模型為：

并根據其電路模型計算出信道的幅頻和相頻特性的表達式，然后利用Agilent 4294A阻抗分析儀測得表達式中的參數，代入表達式計算出幅頻特性為：

相頻特性為：

其中，L₁為T₁的初級繞組電感，L₂為單匝回路電感，L₃為T₂的次級繞組電感，R為水體電阻，r為傳輸纜電阻；

第2步、利用掃頻法測量信道離散幅頻和相頻特性

利用Agilent 81150A信號發生器、LABVIEW軟件和NI USB-6259數據采集卡搭建信號幅頻和相頻特性的測試平臺，并通過掃頻法分別測量海水和淡水環境下信號進入信道前后不同頻率下的幅值比和相位差，得到信道離散幅頻和相頻特性，推導過程如下：

設系統的輸入信號為正弦信號x(t)，其幅值為A，頻率為ω₀，輸出信號為y(t)，x(t)可以用歐拉公式轉換為：

其傅里葉變換為：

所以：

作傅里葉逆變換，得：

第3步、信道連續幅頻與相頻特性曲線的擬合

根據第2步的測量結果，利用MATLAB編程對其進行樣條插值擬合，得到信道連續幅頻與相頻特性；

第4步、對測得的信道特性進行驗證實驗

通過還原方波來驗證所測得的幅頻和相頻特性的準確性，即根據所擬合的幅頻和相頻特性曲線，將經過系統的方波進行還原，與發送方波進行對比。

2.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于，通過建立電路模型計算得到信道特性的理論表達式，用阻抗分析儀測量電路模型中的各個物理量的值后代入得到信道的理論傳輸特性。

3.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于，利用掃頻法測量信道的離散幅頻和相頻特性。

4.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于，利用MATLAB編程對測得的離散信道特性進行插值擬合，并與理論特性進行對比分析。

5.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于，利用方波信號的特性，通過還原方波驗證擬合得到的信道特性的準確性。