OFDM擴頻技術在水聲通信中的應用研究.pdf

1、伴隨著海洋事業(yè)的壯大，水下通信業(yè)務繁忙，發(fā)展網(wǎng)絡化水聲通信刻不容緩。其中，水下網(wǎng)絡多用戶通信已逐漸成為水聲通信研究的熱點。擴頻(Spread-Spectrum，SS)技術作為一種抗干擾和抗衰落能力強的通信技術，發(fā)射功率低、可靠性高、保密性好，具有廣泛的應用。正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技術是一種抗頻率選擇性衰落能力強、頻譜利用率高、傳輸速率高的通信技術，

2、將其與擴頻技術相結合應用于水下通信，能大大增加系統(tǒng)的抗干擾和抗衰落能力，對于水下多用戶通信的發(fā)展具有深遠意義。
　　本文主要研究OFDM擴頻技術在水聲通信中的應用。論文最初對擴頻技術、OFDM技術的基本原理進行了理論分析，并研究了擴頻與OFDM結合的三種方式，分析了頻域擴頻MC-CDMA、正交MC DS-CDMA和多音DS-CDMA的實現(xiàn)過程，通過仿真驗證了頻域擴頻的優(yōu)越性，該擴頻方式充分利用了頻率分集增益，抗多徑衰落能力更好。<

3、br>　　擴頻通信技術抗多徑干擾能力強，適用于較低信噪比條件，并且具有很好地組網(wǎng)能力。本文在實現(xiàn)直接序列擴頻與OFDM結合的基礎上，研究了循環(huán)移位擴頻OFDM技術和組合擴頻 OFDM技術，這兩種技術擁有更高的通信速率。仿真驗證了無循環(huán)前綴的OFDM擴頻系統(tǒng)仍可以保持高效可靠的解碼。
　　在水聲通信中，空間的變化對水聲信道沖激響應函數(shù)影響甚大，這使得不同空間位置上的水聲信道的沖激響應函數(shù)具備弱相關性。利用水聲信道的這一物理特性，將時

4、間反轉鏡技術用于多用戶水聲通信中，以聚焦期望用戶，屏蔽非期望用戶實現(xiàn)空分多址。本文構建基于時間反轉鏡技術的OFDM擴頻多用戶水聲通信系統(tǒng)，實現(xiàn)了多個用戶的可靠通信。然后提出差分 OFDM擴頻技術，差分技術在接收端采用差分相干解調的方法，削弱水聲衰落信道引起的性能下降問題，不需要相干解調和信道估計，提高系統(tǒng)的頻帶利用率，降低系統(tǒng)的復雜度和計算量，將其結合 OFDM擴頻技術應用于多用水聲通信中，能建立穩(wěn)健的通信系統(tǒng)。
　　本文對所研究