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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明公开了一种不受海面波浪影响的跨水空介质通信系统及其方法，包括发射端和接收端；所述发射端位于水下，为水下声源阵列，由多个大功率声源组成；声源发送声波信号，声波撞击水面，产生振动；所述接收端位于水上，包括雷达阵列和信号处理模块，所述雷达阵列由多个电磁波检测器组成，电磁波检测器发送电磁波，检测水表面的振动，并最大程度接收反射信号；所述信号处理模块对接收到的反射信号进行处理，最终还原得到水下声源阵列发出的声波信号；方法基于所述系统实现。本发明设计雷达阵列，优化信号处理模块的处理方法，提高了接收信号的完整性和信噪比。

主权项：1.一种不受海面波浪影响的跨水空介质通信系统，其特征在于，包括发射端和接收端；所述发射端位于水下，为水下声源阵列，由多个大功率声源组成；声源发送声波信号，声波撞击水面，产生振动；所述接收端位于水上，包括雷达阵列和信号处理模块，所述雷达阵列由多个电磁波检测器组成，电磁波检测器发送电磁波，检测水表面的振动，并最大程度接收反射信号；所述信号处理模块对接收到的反射信号进行处理，最终还原得到水下声源阵列发出的声波信号；所述信号处理模块对接收到的反射信号进行处理，具体通过以下步骤实现：1对雷达阵列中的每个电磁波检测器接收到的反射信号进行信号处理，得到基带信号；2根据每个电磁波检测器接收到反射信号的次数、时间长短和强度，计算对应的权重系数；3将所有基带信号按照权重系数进行叠加，再进行滤波、均衡、解调处理，还原得到水下声源阵列发出的原始信号；所述步骤2中，对于单个电磁波检测器，接收到反射信号的次数对应的权重系数σ1表达式为： 式中，numi表示第i个电磁波检测器接收到的反射信号次数，Num表示所有电磁波检测器接收到的反射信号次数；接收到反射信号的时间对应的权重系数σ2表达式为： 式中，ti表示第i个电磁波检测器接收到的反射信号时间，T表示所有电磁波检测器接收到的反射信号时间；接收到反射信号的强度对应的权重系数σ3表达式为： 式中，ei表示第i个电磁波检测器接收到的反射信号强度，E表示所有电磁波检测器接收到的反射信号强度；所述步骤3中，将所有基带信号按照权重系数进行叠加，得到的信号y的表达式如下： 式中，M×N为雷达阵列中电磁波检测器的数量，M、N均为正整数；σ1i表示第i个电磁波检测器收到反射信号次数的权重系数，σ2i表示第i个电磁波检测器收到反射信号时间长短的权重系数，σ3i表示第i个电磁波检测器收到反射信号强度的权重系数，σ1i、σ2i、σ3i的取值范围均为si表示第i个电磁波检测器接收到的反射信号经过信号处理后得到的基带信号。

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