小型、便携式水声语音通信系统

作为人与人之间最直接、有效的通信方式之一，语音通信技术越来越受到人们的重视，特别是在可见度有限的水下环境中，人与人之间的通信主要依靠语音，如水下蛙人通信、对潜通信和载人潜器通信等。目前，还未出现可适用于水下蛙人携带等特定场合的水下语音通信系统，本项目正是在此基础上通过层叠式布放将DM642处理板、测放电路板、功放电路板、变压器以及电源转换模块等封装到一个机箱内（尺寸为15cm*15cm*7cm），研制和实现了一种便携式、小型化、实时、双工的水声语音通信系统。

技术特点：

MELP语音编码技术由于其具有较高质量的合成语音，从而受到广泛研究，本项目水声语音通信系统正是采用该技术对语音信号进行压缩编码。由于水声信道可用带宽有限，且编码速率越低，通信过程中其所占带宽越小，故本项目对传统的2.4kbps MELP编码算法进行了改进，实现了一种0.6kbps MELP语音编码算法。

OFDM技术由于其频带利用率高和抗多途能力强的特点，被广泛的应用于水声通信领域，本项目水声语音通信系统正是通过采用OFDM技术对信号进行传输，并且通过采用LS信道估计算法对信道进行了估计与均衡。

由于OFDM技术对载波频偏十分敏感，而多普勒频移破坏了OFDM子载波间的正交性，严重影响了其性能和通信质量。因此，如何降低多普勒频移的影响是提高OFDM水声语音通信质量的关键。本项目通过采用基于拷贝相关与空子载波结合的多普勒估计算法对多普勒频偏进行了估计与补偿。

技术水平：

上述水声语音通信系统中所采用的关键技术均是目前处于领先地位或是由于性能较高而普遍使用的。

主要技术指标：

（1）通信距离不低于1km；

（2）通信误码率低于1%；

（3）合成语音质量具有较高的清晰度与可懂度。

项目成熟情况  

目前，本项目处于样品阶段，已通过水池实验对本项目实时、双工的水声语音通信系统的性能进行了验证，实验结果显示，该系统能够进行高质量的语音通信，其恢复的语音具有较高的清晰度与可懂度，并且该系统具有一定的抗多普勒频偏的能力，在收发双方匀速运动或加速度较小的情况下，能够消除多普勒频偏的影响，实现高质量语音通信。

应用范围  

在水下作业、水下救援、水下科考、水下潜水娱乐等领域。