作為人與人之間最直接、有效的通信方式之一,語音通信技術越來越受到人們的重視,特別是在可見度有限的水下環境中,人與人之間的通信主要依靠語音,如水下蛙人通信、對潛通信和載人潛器通信等。目前,還未出現可適用于水下蛙人攜帶等特定場合的水下語音通信系統,本項目正是在此基礎上通過層疊式布放將DM642處理板、測放電路板、功放電路板、變壓器以及電源轉換模塊等封裝到一個機箱內(尺寸為15cm*15cm*7cm),研制和實現了一種便攜式、小型化、實時、雙工的水聲語音通信系統。
技術特點:
MELP語音編碼技術由于其具有較高質量的合成語音,從而受到廣泛研究,本項目水聲語音通信系統正是采用該技術對語音信號進行壓縮編碼。由于水聲信道可用帶寬有限,且編碼速率越低,通信過程中其所占帶寬越小,故本項目對傳統的2.4kbps MELP編碼算法進行了改進,實現了一種0.6kbps MELP語音編碼算法。
OFDM技術由于其頻帶利用率高和抗多途能力強的特點,被廣泛的應用于水聲通信領域,本項目水聲語音通信系統正是通過采用OFDM技術對信號進行傳輸,并且通過采用LS信道估計算法對信道進行了估計與均衡。
由于OFDM技術對載波頻偏十分敏感,而多普勒頻移破壞了OFDM子載波間的正交性,嚴重影響了其性能和通信質量。因此,如何降低多普勒頻移的影響是提高OFDM水聲語音通信質量的關鍵。本項目通過采用基于拷貝相關與空子載波結合的多普勒估計算法對多普勒頻偏進行了估計與補償。
技術水平:
上述水聲語音通信系統中所采用的關鍵技術均是目前處于領先地位或是由于性能較高而普遍使用的。
主要技術指標:
(1)通信距離不低于1km;
(2)通信誤碼率低于1%;
(3)合成語音質量具有較高的清晰度與可懂度。
項目成熟情況
目前,本項目處于樣品階段,已通過水池實驗對本項目實時、雙工的水聲語音通信系統的性能進行了驗證,實驗結果顯示,該系統能夠進行高質量的語音通信,其恢復的語音具有較高的清晰度與可懂度,并且該系統具有一定的抗多普勒頻偏的能力,在收發雙方勻速運動或加速度較小的情況下,能夠消除多普勒頻偏的影響,實現高質量語音通信。
應用范圍
在水下作業、水下救援、水下科考、水下潛水娛樂等領域。
評論
全部評論