基于OFDM-OQAM的水聲通信系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、隨著人們對海洋資源關(guān)注的增加，水聲通信也隨之受到越來越多的關(guān)注。然而，由于海洋環(huán)境和陸上環(huán)境的大不相同，適用于陸上的許多通信技術(shù)，應(yīng)用于水聲通信時性能會有所下降。此外，由于水聲信道存在著嚴(yán)重的時變性和頻率選擇性，使得水聲通信系統(tǒng)的搭建存在極大的挑戰(zhàn)。
　　OFDM/OQAM技術(shù)使用一組由同一個原型脈沖變換得到的濾波器對信道頻譜進(jìn)行劃分，可以靈活分配頻譜資源。該技術(shù)不需要使用循環(huán)前綴，而是通過設(shè)計原型脈沖的時-頻聚集性來抵抗ISI和

2、ICI，具有頻譜利用率高、帶外輻射低等特點。此外，該技術(shù)保留了部分正交特性，使得接收系統(tǒng)相對簡單。正是這些因素促使我們研究并設(shè)計基于OFDM/OQAM技術(shù)的水聲通信系統(tǒng)。
　　首先研究了水聲信道的基本特性，接著研究了一種考慮各種海洋環(huán)境因素的水聲信道模型，并給出了水聲信道相關(guān)的仿真結(jié)果。其次，分別研究了OFDM和OFDM/OQAM兩系統(tǒng)的基本原理、快速實現(xiàn)及通帶信號的產(chǎn)生方式，并比較了兩者在不同信道模型下的性能。第三，對OFDM/

3、OQAM系統(tǒng)的IAM信道估計技術(shù)進(jìn)行了研究，并比較了不同方式在不同信道模型下的性能，以尋找更適于該系統(tǒng)的信道估計技術(shù)。最后，利用PCI-9222數(shù)據(jù)采集卡、水聲換能器等設(shè)備搭建了一個水聲通信系統(tǒng)實驗平臺?；谥暗姆治鲅芯?，編程實現(xiàn)了基于C語言的OFDM/OQAM水聲通信系統(tǒng)的部分關(guān)鍵功能模塊，包括OFDM/OQAM系統(tǒng)通帶信號的產(chǎn)生、控制數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)信號的發(fā)送和采集、接收數(shù)據(jù)的處理等。用C語言控制數(shù)據(jù)采集卡產(chǎn)生特定頻率的正弦波驗證了