可变多普勒水声通信系统

免多普勒估计直解

采用CNN直接解调接收信号，无需估计多普勒，适用于收发端变速运动的浅海水声信道。

刘钰飞 · Gerstoft, Peter · 周锋 · 乔钢 · 殷敬伟

Journal of the Acoustical Society of America 2023

技术优势

无需估计多普勒

CNN直接从接收信号中解调符号，避免了传统方法中多普勒估计引入的误差，尤其在变速运动时更为明显。

变速运动下更稳健

在浅海水声信道且收发端变速运动时，所提系统性能优于传统系统，无需为不同场景重新设计估计器。

迁移学习省训练

先用仿真数据预训练CNN，再复用部分卷积层，只需少量实测样本微调，降低了数据采集成本。

应用场景

• 水声通信：替换现有接收机的多普勒估计与解调模块，提升变速运动下的链路可靠性。
• 水下物联网：为水下移动节点（如AUV）提供稳健通信，支持可靠数据回传。
• 海洋观测：在浮标或潜标随流运动时保持高质量数据传输，减少因多普勒导致的误码。