OFDM水聲通信系統(tǒng)FPGA實現(xiàn)初探及多普勒頻移補償研究.pdf

1、淺海水聲信道是一個極其復(fù)雜多變的時-空-頻變信道。信道帶寬有限、多徑干擾強、頻率擴(kuò)散嚴(yán)重是實現(xiàn)高速和可靠的水聲通信的主要障礙。因此，如何克服這些不利因素帶來的影響，已經(jīng)成為目前熱門的水聲通信研究課題。 正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)是近年來數(shù)字通信中的一種多載波并行傳輸技術(shù)，它既具有較高的頻帶利用率，又能夠在不使用復(fù)雜的信道均衡技術(shù)的條件下仍然可以較好地克服接收時由于多徑效應(yīng)帶來的碼間干擾(ISI)。因此，OFDM技術(shù)被引入到水聲

2、通信領(lǐng)域。然而，OFDM系統(tǒng)的輸出信號是多個相互覆蓋的子信道的疊加，它們之間的正交性有嚴(yán)格的要求。水聲信道時變性的一種具體體現(xiàn)就是多普勒頻移，多普勒頻移會使信號頻率和相位發(fā)生變化，這就不可避免地會破壞OFDM系統(tǒng)中各子載波之間怔交性，引起子載波間干擾(ICI)，同時相位噪聲對系統(tǒng)也會造成很大的損害，從而使整個系統(tǒng)的性能下降。 本論文的重點在于研究水聲信道中適用于寬帶OFDM水聲通信系統(tǒng)的多普勒頻移估計和補償算法。 論文首

3、先對水聲通信的發(fā)展進(jìn)行了綜述，分析了海洋水聲信道的特性，研究了水聲信道模型的仿真方法，建立了基于射線理論的淺海水聲信道仿真模型，分析了該仿真信道對信號特性的影響，說明此信道模型的合理性。在建立的淺海水聲信道模型下，對基于OFDM技術(shù)的水聲通信系統(tǒng)的性能進(jìn)行了仿真分析。為了提高OFDM水聲通信系統(tǒng)抵抗多普勒頻移的性能，針對水聲信號的寬帶特性，研究了多普勒頻移對水聲寬帶信號的影響，提出了適用于寬帶OFDM水聲通信系統(tǒng)的多普勒頻移估計和補償算