時變信道下OFDM水聲通信信道均衡技術研究.pdf

1、水聲信道的通信帶寬有限、多途效應干擾嚴重,且存在時變、頻變。正交頻分復用(OFDM)技術由于利用了子載波之間的正交性,因此比傳統(tǒng)的頻分復用技術具有更高的頻帶利用率。且OFDM技術有強的抗多徑能力,所以成為了近年來高速水聲通信中的研究熱點。但是由于水聲信道的時變產(chǎn)生了多普勒擴展,導致子載波間干擾(ICI),破壞子載波間的正交性,使得水聲OFDM系統(tǒng)的性能嚴重下降。這就限制了OFDM在水聲通信中的應用,因此研究時變信道下的信道均衡技術以消除

2、ICI就變得至關重要。
　　本文主要研究了水聲時變信道下的OFDM信道均衡技術,進行了以下工作:
　　1.介紹了水聲OFDM系統(tǒng)的基本模型,研究了網(wǎng)格編碼調(diào)制(TCM)技術在水聲OFDM系統(tǒng)中的應用,進行了仿真與外場試驗,仿真和試驗結果表明,TCM技術在不增加額外帶寬的情況下,提高了水聲OFDM系統(tǒng)的性能,驗證了算法的有效性。
　　2.分析了信道時變對水聲OFDM系統(tǒng)的影響,重點考慮了采樣頻率偏移、載波頻率偏移和多普勒

3、擴展對系統(tǒng)性能的影響。結合射線聲學理論以及水聲信道的統(tǒng)計特性,進行時變水聲信道的建模仿真。
　　3.研究了時變信道下OFDM的信道均衡技術。主要研究了迫零均衡算法(ZF)、最小均方誤差均衡算法(MMSE)和串行干擾消除均衡算法(SIC)三種方案,并研究了降低信道均衡算法運算復雜度的方法,通過仿真分析比較了幾種信道均衡算法和傳統(tǒng)的一階頻域均衡算法性能上的差異,并進行了外場試驗。仿真和試驗結果表明,ZF均衡算法、MMSE均衡算法和SI