基于正交頻分復(fù)用的水聲通信技術(shù)研究.pdf

1、受限的信道帶寬和由于信號(hào)多途傳輸造成的碼間干擾一直是水聲通信的主要障礙。正交頻分復(fù)用(OFDM)具有良好的抗頻率選擇性衰落性能和充分的帶寬利用率。本文以克服多途干擾、實(shí)現(xiàn)高可靠性的水聲通信為出發(fā)點(diǎn)，研究了OFDM在水聲通信中應(yīng)用的有關(guān)問題，并通過仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證了這種通信技術(shù)的良好性能和可行性。本文所作的工作主要有以下幾個(gè)方面：　　1、提出了一種應(yīng)用于水下通信的改進(jìn)的OFDM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，通過在所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)前后添加適當(dāng)?shù)牧阒档霓k法，經(jīng)

2、過IFFT變換就將信息直接調(diào)制到合適的頻帶上去，并且只需要將變換后結(jié)果的實(shí)部或者虛部進(jìn)行發(fā)送即可?！　?、對(duì)降低OFDM信號(hào)峰均值功率比(PAR)進(jìn)行了研究，提出了兩種新算法：改進(jìn)的PTS算法和分?jǐn)?shù)指數(shù)壓縮擴(kuò)展算法。改進(jìn)的PTS算法是在PTS算法基礎(chǔ)上又利用了相同信息分布在不同子載波上時(shí)產(chǎn)生不同結(jié)果的隨機(jī)性。分?jǐn)?shù)指數(shù)壓縮擴(kuò)展算法采用了分?jǐn)?shù)指數(shù)函數(shù)曲線進(jìn)行壓縮擴(kuò)展?！　?、針對(duì)頻率偏移對(duì)OFDM系統(tǒng)性能的影響進(jìn)行了研究，并且提出了一種

3、新的利用循環(huán)前綴抗頻率偏移影響的方法，利用接收到信號(hào)的循環(huán)前綴推導(dǎo)出信號(hào)在一個(gè)符號(hào)周期內(nèi)的相位偏移估計(jì)量，在以此對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相位修正，從而降低頻率偏移的影響?！　?、對(duì)水下擴(kuò)頻通信技術(shù)進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了幾種基于OFDM的多載波水下擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。在多載波擴(kuò)頻方法中，擴(kuò)頻碼被調(diào)制到多個(gè)正交的子載波上進(jìn)行并行傳輸，從而有效地降低了碼間干擾的影響?！　?、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)了一套基于專用語音處理芯片和DSP芯片的水下語音OFDM通信硬件系統(tǒng)。