潜艇周围影响超低频通信的电磁噪声来源及特征分析 被引量：10

1

作者 孟庆辉 王永斌 赵志礼 《舰船科学技术》 2009年第11期66-69,共4页

对潜超低频通信信号的接收会受到很强噪声的干扰。为有效抑制噪声,结合实测数据,对潜艇周围海洋环境中的超低频电磁噪声进行了分析。结果表明,潜艇超低频噪声受航速的影响较大,而与航向、深度等其他因素的关系不大。指出舰船电磁场的存... 对潜超低频通信信号的接收会受到很强噪声的干扰。为有效抑制噪声,结合实测数据,对潜艇周围海洋环境中的超低频电磁噪声进行了分析。结果表明,潜艇超低频噪声受航速的影响较大,而与航向、深度等其他因素的关系不大。指出舰船电磁场的存在,尤其是强度较高的轴频电场和工倍频电场为其主要来源,并进一步讨论了不同成因产生的电磁噪声的信号分布、频谱特征及对潜艇超低频通信的影响。 展开更多

关键词 潜艇 舰船电场 超低频噪声 超低频通信

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VLF/SLF波传播及其在对潜通信与导航中的应用 被引量：7

2

作者 靳致文 《装备环境工程》 CAS 2008年第2期57-61,86,共6页

VLF/SLF电波传播广泛应用于水下通信和导航中,VLF/SLF频段也是目前对潜通信系统的实用频段。首先扼要介绍了VLF/SLF波沿地球表面的传播特性,然后分别介绍了地基VLF对潜通信系统,VLF水下导航系统、车载VLF机动对潜通信系统,机载VLF机动... VLF/SLF电波传播广泛应用于水下通信和导航中,VLF/SLF频段也是目前对潜通信系统的实用频段。首先扼要介绍了VLF/SLF波沿地球表面的传播特性,然后分别介绍了地基VLF对潜通信系统,VLF水下导航系统、车载VLF机动对潜通信系统,机载VLF机动对潜通信,星载VLF机动对潜通信,地基SLF对潜通信系统的传播机理和通信能力。 展开更多

关键词 甚低频通信 超低频通信 对潜通信 水下导航

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超低频通信抗干扰性能分析 被引量：2

3

作者 葛勤革 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2007年第5期62-64,共3页

在分析和研究外军超低频通信系统基础上,针对超低频通信系统性能特点,结合现代无线通信干扰基本模式,分析了超低频通信系统优良的抗干扰性能。研究表明,超低频通信系统具有极强的抗干涉能力。

关键词 超低频通信 通信对抗 扩频

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复杂环境下潜艇感应电磁噪声的数值模拟

4

作者 彭娥 邹圣楠 +1 位作者 刘琳英 李诗铸 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第6期33-38,共6页

对潜超低频通信信号会受到很强的电磁噪声干扰,为有效抑制噪声,对潜艇周围复杂流场切割地磁场产生的电磁噪声进行研究。基于流体动力学以及有限元建模方法,将潜艇阻力和压力的计算值与实验数据进行对比,验证了数值方法的有效性。在此基... 对潜超低频通信信号会受到很强的电磁噪声干扰,为有效抑制噪声,对潜艇周围复杂流场切割地磁场产生的电磁噪声进行研究。基于流体动力学以及有限元建模方法,将潜艇阻力和压力的计算值与实验数据进行对比,验证了数值方法的有效性。在此基础上建立电磁流体耦合模型,分析潜艇在不同航速和不同航向下感应电磁噪声的频谱特性和变化特征。研究结果表明,潜艇周围流体产生的电磁噪声属于超低频噪声,具有明显的线谱特征。潜艇航速对噪声幅值影响显著,同时各个航向上的噪声分量具有很大的相关性。分析得到的噪声频谱特性可为对潜通信的噪声特性研究提供参考,为降低电磁干扰或其检测提供一定的支持。 展开更多

关键词 潜艇 超低频通信 电磁流体耦合 电磁噪声 频谱特性

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感应式磁性天线设计及干扰抑制算法研究 被引量：3

5

作者 李春腾 蒋宇中 +2 位作者 刘芳君 赵鹏 李松林 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期147-152,158,共7页

当期望信号和干扰同方向时,为了有效改善超低频频段的通信质量,提出了一种基于模拟电路预处理和改进广义旁瓣抵消的干扰抑制算法,设计了磁性天线、低噪声前置放大电路,制作了灵敏度较高的磁传感器,有效地抑制了工频及其谐波干扰。鉴于... 当期望信号和干扰同方向时,为了有效改善超低频频段的通信质量,提出了一种基于模拟电路预处理和改进广义旁瓣抵消的干扰抑制算法,设计了磁性天线、低噪声前置放大电路,制作了灵敏度较高的磁传感器,有效地抑制了工频及其谐波干扰。鉴于超低频频段的信号十分微弱,在广义旁瓣抵消算法的基础上做了几点改进,为主通道提供较多的参考信息,从而提高了算法的性能,有效地解决了传统算法失效的问题。为了验证所提算法的有效性,在实验室环境下搭建实验平台,设计了多组对照实验,实验结果表明:无论期望信号与干扰是否同方向,改进后的广义旁瓣抵消算法相比原来的算法,在信噪比的提升和噪声底限的降低等方面均有较大程度的改善。 展开更多

关键词 超低频通信 干扰抑制 模拟电路 磁传感器 广义旁瓣抵消 盲源分离 阻塞矩阵

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基于旋转永磁体的机械天线研究 被引量：2

6

作者 刘文一 张锋 孙发晓 《电子测量技术》 北大核心 2021年第5期143-148,共6页

为了克服现有低频通信系统的发射天线尺寸庞大、功耗大、辐射效率低等缺陷,提出了一种小型化、低功耗低频发射天线。该低频发射天线利用伺服交流电机驱动永磁体旋转产生超低频电磁波,上位机通过运动控制器编程软件设定伺服电机运动参数... 为了克服现有低频通信系统的发射天线尺寸庞大、功耗大、辐射效率低等缺陷,提出了一种小型化、低功耗低频发射天线。该低频发射天线利用伺服交流电机驱动永磁体旋转产生超低频电磁波,上位机通过运动控制器编程软件设定伺服电机运动参数,并下发给控制器,实时控制电机运动,将二进制频移键控(2FSK)空间调制技术应用于该机械天线,从而进行信息传输。实验结果表明,该机械天线可以20.35 cm^(3)的永磁体辐射源、44 W的低功耗实现码速率为1 bit/s的超低频通信。与传统低频发射天线相比,该机械天线尺寸小,功耗低,辐射效率不受Chu-Harrington极限限制,为超低频通信系统提供了一种新的发射天线。 展开更多

关键词 机械天线 超低频通信 小型化 低功耗化 2FSK调制解调

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一种超低频通信下行信号电磁干扰自适应抵消系统设计 被引量：2

7

作者 赵鹏 蒋宇中 +1 位作者 张曙霞 李文彬 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2017年第5期53-57,91,共6页

超低频通信下行信号接收端受空间、地形等条件约束,难以布设远端参考线圈,因此传统的自适应干扰压制方法难以获得良好的干扰抵消性能。为解决这一难题,基于自适应相关抵消的原理,针对超低频通信下行信号的接收,提出采用多参考线圈与主... 超低频通信下行信号接收端受空间、地形等条件约束,难以布设远端参考线圈,因此传统的自适应干扰压制方法难以获得良好的干扰抵消性能。为解决这一难题,基于自适应相关抵消的原理,针对超低频通信下行信号的接收,提出采用多参考线圈与主接收天线本地正交布设的方案设计探测系统,并研究了一种电磁干扰自适应抵消系统的实现方法。然后,以工频谐波干扰的抵消为例进行了测试,实测结果表明:对于与干扰频谱不相重合的微弱单音信号,在不同信号强度下,采用一种基于通道相关性的多通道可变遗忘因子自适应RLS滤波算法,信干比平均改善23.51dB,其最大增益可达25.87dB,平均信噪比增益为8.13dB,说明该系统能够有效压制超低频电磁干扰。 展开更多

关键词 超低频通信 干扰抵消 自适应 多参考

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SQUID在水下超低频通信中的应用分析 被引量：2

8

作者 李洪涛 李方 +1 位作者 王石 周经国 《舰船电子工程》 2007年第6期96-99,共4页

常规拖曳天线存在信号接收盲区,SQUID用于超导拖曳天线提高了信噪比和灵敏度,实现对水下微弱信号的全向接收。阐述SQUID的工作原理和噪声特性,分析其在超低频通信中的低温控制、环的正交性和混沌行为,为工程应用提供理论依据。

关键词 超导量子干扰器 超低频通信 低温控制 混沌行为

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改进干扰抵消算法在超低频通信中的应用 被引量：2

9

作者 张宁 蒋宇中 李明铭 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第2期155-160,共6页

通过分析利用超低频电磁波信号对远海船舶通信时存在的目标信号难提取的问题,提出了一种正交布设的天线阵列模型,并使用一种改进的特征子空间投影算法处理接收到的信号。提出的改进算法利用系数约束自适应阻塞矩阵的办法提取主天线上的... 通过分析利用超低频电磁波信号对远海船舶通信时存在的目标信号难提取的问题,提出了一种正交布设的天线阵列模型,并使用一种改进的特征子空间投影算法处理接收到的信号。提出的改进算法利用系数约束自适应阻塞矩阵的办法提取主天线上的干扰信息,并联合参考天线信号优化对干扰子空间的估计。仿真和实验结果表明,提出的算法能够有效抵消与主天线夹角较小的宽频带干扰。实验中,在夹角等于15°的情况下,信干噪比较原算法提高了10.11 dB。 展开更多

关键词 超低频通信 特征子空间投影 阻塞矩阵 天线阵列 远距离船舶通信

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一种超低频有源接收天线的设计与研究(二)

10

作者 王凯 李文兴 《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第3期300-305,324,共7页

针对传统超低频接收天线尺寸庞大、带宽极窄的问题,提出以运算放大器为核心组成负阻抗变换器(Negative Impedance Converter, NIC),并加入深度负反馈建立非福斯特(Non-Foster)匹配电路的方法,利用负阻抗变换生成与无源元件电抗特性正好... 针对传统超低频接收天线尺寸庞大、带宽极窄的问题,提出以运算放大器为核心组成负阻抗变换器(Negative Impedance Converter, NIC),并加入深度负反馈建立非福斯特(Non-Foster)匹配电路的方法,利用负阻抗变换生成与无源元件电抗特性正好相反的负电容或负电感,抵消或减小电小天线的输入电抗部分,能够在更大的频率范围内实现天线谐振,拓宽天线工作频带;同时通过非福斯特匹配电小天线以及负反馈调节放大倍数,在缩小天线尺寸的同时,获得比原电小天线更高的增益,补偿因天线有效高度变小而下降的增益,使得天线小型化后性能不降反升.利用Multisim软件对整体电路进行了仿真和分析,仿真结果表明,设计的超低频有源接收天线的稳定性良好,相较于传统超低频接收天线实现了天线尺寸减小,天线工作频带展宽的目标. 展开更多

关键词 超低频通信 有源接收天线 非福斯特电路 稳定性分析 Multisim仿真分析

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一种超低频有源接收天线的设计与研究(一)

11

作者 王凯 李文兴 《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第2期212-216,共5页

针对传统超低频接收天线尺寸庞大、带宽极窄的问题,提出以运算放大器为核心组成负阻抗变换器(Negative Impedance Converter, NIC),并加入深度负反馈建立非福斯特(Non-Foster)匹配电路的方法,利用负阻抗变换生成与无源元件电抗特性正好... 针对传统超低频接收天线尺寸庞大、带宽极窄的问题,提出以运算放大器为核心组成负阻抗变换器(Negative Impedance Converter, NIC),并加入深度负反馈建立非福斯特(Non-Foster)匹配电路的方法,利用负阻抗变换生成与无源元件电抗特性正好相反的负电容或负电感,抵消或减小电小天线的输入电抗部分,能够在更大的频率范围内实现天线谐振,拓宽天线工作频带;同时通过非福斯特匹配电小天线以及负反馈调节放大倍数,在缩小天线尺寸的同时,获得比原电小天线更高的增益,补偿因天线有效高度变小而下降的增益,使得天线小型化后性能不降反升.利用Multisim软件对整体电路进行了仿真和分析,仿真结果表明,设计的超低频有源接收天线的稳定性良好,相较于传统超低频接收天线实现了天线尺寸减小,天线工作频带展宽的目标. 展开更多

关键词 超低频通信 有源接收天线 非福斯特电路 稳定性分析 Multisim仿真分析

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互补对LMS自适应算法在噪声消除中的应用实现

12

作者 傅熊 王永斌 谢佳轩 《舰船科学技术》 北大核心 2012年第11期152-154,共3页

在接收超低频信号时,由于受到天线辐射效率和海水衰减的限制,噪声的存在是对有用信号最大的干扰。传统的算法可靠性受限,可以采用自适应算法来实现噪声消除。一般LMS算法收敛速度快但稳态误差大,通过搭建自适应滤波模型,对其改进算法即... 在接收超低频信号时,由于受到天线辐射效率和海水衰减的限制,噪声的存在是对有用信号最大的干扰。传统的算法可靠性受限,可以采用自适应算法来实现噪声消除。一般LMS算法收敛速度快但稳态误差大,通过搭建自适应滤波模型,对其改进算法即互补对LMS算法进行仿真。结果表明,这种自适应算法滤波后稳态误差较小,对噪声的消除具有良好的效果。 展开更多

关键词 超低频通信 互补对LMS自适应算法 噪声消除

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超低频通信系统接收技术及仿真分析

13

作者 盖明明 温东 +1 位作者 郗海龙 姜旭升 《数字技术与应用》 2016年第8期29-30,32,共3页

超低频通信是大深度、远距离通信的主要手段。系统性能尤其是接收性能如何对通信的可靠性有重要影响,本文通过结合超低频通信系统和传输信道的特点,基于MATLAB软件对直接序列扩频技术和MSK调制、卷积码编译码进行仿真,较好地模拟了超低... 超低频通信是大深度、远距离通信的主要手段。系统性能尤其是接收性能如何对通信的可靠性有重要影响,本文通过结合超低频通信系统和传输信道的特点,基于MATLAB软件对直接序列扩频技术和MSK调制、卷积码编译码进行仿真,较好地模拟了超低频通信系统,并在信道中存在高斯白噪声的情况下对系统误码率性能进行仿真分析,验证了直接序列扩频、MSK调制和卷积码编译码技术对超低频通信系统性能的影响。 展开更多

关键词 超低频通信 直接序列扩频 MSK 卷积码

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干扰抑制类生成式对抗网络

14

作者 李春腾 蒋宇中 +2 位作者 刘芳君 贾书阳 李松林 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1-8,共8页

为进一步改善超低频频段的通信质量,在传统改进广义旁瓣抵消算法的基础上,提出新的超低频干扰抑制算法——生成式旁瓣抵消算法。该算法将人工智能研究热点之一的生成式对抗网络模型引入广义旁瓣抵消算法中,通过优化设计生成模型的网络... 为进一步改善超低频频段的通信质量,在传统改进广义旁瓣抵消算法的基础上,提出新的超低频干扰抑制算法——生成式旁瓣抵消算法。该算法将人工智能研究热点之一的生成式对抗网络模型引入广义旁瓣抵消算法中,通过优化设计生成模型的网络结构及相关超参数,有效地解决了原算法存在的期望信号残留问题,为旁瓣抵消通道中的后级滤波算法提供了与主通道相关性更强的干扰参考信息,从而提高了算法对主通道干扰估计的准确性。为了验证优化后生成模型的有效性以及所提算法对不同类别干扰的抑制能力,在实验室环境下搭建实验平台,设计了多组对照实验。实验结果表明:优化后的生成模型具有较好的生成能力、较好的鲁棒性以及相对较低的运算复杂度;相比于传统改进的广义旁瓣抵消算法,所提算法进一步提高了信号带宽内的信干噪比。 展开更多

关键词 超低频通信 生成式对抗网络 干扰抑制 磁性天线 广义旁瓣抵消 阻塞矩阵

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改进的超低频广义旁瓣噪声抵消算法

15

作者 李春腾 蒋宇中 +1 位作者 张宁 刘芳君 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期98-105,共8页

为了有效地改善超低频频段的通信质量,在广义旁瓣抵消算法的基础上,提出了一种改进的广义旁瓣噪声抵消算法。首先,该算法将主通道中的延时求和用线性滤波算法代替,有利于进一步提高非相干噪声的抑制能力;其次,鉴于各通道信号强度存在差... 为了有效地改善超低频频段的通信质量,在广义旁瓣抵消算法的基础上,提出了一种改进的广义旁瓣噪声抵消算法。首先,该算法将主通道中的延时求和用线性滤波算法代替,有利于进一步提高非相干噪声的抑制能力;其次,鉴于各通道信号强度存在差异,采用优化后的阻塞矩阵代替原来的简单相减阻塞矩阵,有利于减少期望信号的残留,从而提高算法的性能;最后,采用线性滤波代替原来的自适应算法,可以在实现噪声抵消的同时不降低主天线的灵敏度,且提高算法的运算速度。为了验证所提算法的有效性,在实验室环境下搭建了实验平台,设计了多组对照实验。实验结果表明,这种模拟电路可有效地抑制工频及其谐波干扰。改进后的广义旁瓣抵消算法相比于原算法,在信噪比和噪声底限的改善上有较大的成效。 展开更多

关键词 超低频通信 噪声抵消 模拟电路 磁传感器 广义旁瓣抵消 线性滤波

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基于局部方差中值滤波的极/超低频信道噪声抑制方法 被引量：8

16

作者 赵鹏 蒋宇中 +2 位作者 翟琦 向冰 王希晨 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期955-961,共7页

针对极/超低频信道噪声模型参数估计复杂度高而难以实施最优非线性处理的问题,根据噪声时域波形分析,本文提出了一种基于局部方差中值滤波的抑噪方法.该方法利用局部方差提取结构信息以强化噪声脉冲性,提高中值滤波抑噪性能;采用基于恒... 针对极/超低频信道噪声模型参数估计复杂度高而难以实施最优非线性处理的问题,根据噪声时域波形分析,本文提出了一种基于局部方差中值滤波的抑噪方法.该方法利用局部方差提取结构信息以强化噪声脉冲性,提高中值滤波抑噪性能;采用基于恒虚警率的奇异值检测方法实现含噪样点的盲判决,利用自适应中值滤波算法实现噪声的盲抑制.仿真和实测结果验证了该方法的有效性.相比最优非线性处理,该方法无需噪声参数估计,因而更具实用性. 展开更多

关键词 极/超低频通信 信道噪声抑制 中值滤波 恒虚警率

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基于均值二分的改进型FCME算法及其在极/超低频信道噪声检测中的应用

17

作者 赵鹏 蒋宇中 +1 位作者 翟琦 李春腾 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2019年第6期118-123,共6页

极/超低频信道噪声脉冲因接收机前端暂态效应而钝化,导致常规时域幅度门限检测器的性能出现退化。针对该问题,文中提出了一种基于局部方差域变换(Local Variance Domain Transforming,LVDT)恒虚警率顺序统计分析(OS-CFAR)的检测算法。同... 极/超低频信道噪声脉冲因接收机前端暂态效应而钝化,导致常规时域幅度门限检测器的性能出现退化。针对该问题,文中提出了一种基于局部方差域变换(Local Variance Domain Transforming,LVDT)恒虚警率顺序统计分析(OS-CFAR)的检测算法。同时,针对FCME(Forward Consecutive Mean Excision)算法在迭代计算背景噪声时可能存在的发散问题,提出了一种基于均值二分搜索(Binary Searching Method by Mean,BSMM)的改进方法,BSMM无需初始集假设以及排序过程,因而具有更好的鲁棒性和更高的计算效率。仿真结果表明,与常规FCME算法相比,在不损失背景噪声估计精度的条件下,所提BSMM的计算时间平均缩短2个数量级以上,所提信道噪声检测算法优于局部最优非线性检测算法。 展开更多

关键词 极/超低频通信 信道噪声检测 背景噪声估计 FCME算法 均值二分

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