MIMO-OFDM水聲通信系統(tǒng)中峰均功率比抑制技術(shù)研究.pdf

1、淺海水聲信道載波頻率較低、多徑干擾較強(qiáng)及高背景噪聲的特性使其成為迄今為止通信最為困難的無(wú)線信道，并且水聲通信中可利用的帶寬資源非常有限。因此，尋找在提升信道容量的同時(shí)具有抗多徑干擾能力的通信方式，是水聲通信研究者們關(guān)注的重點(diǎn)。多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)能夠成倍提升通信系統(tǒng)容量及頻帶利用率，而無(wú)需增加系統(tǒng)的帶寬，正交頻分復(fù)用（OFDM)技術(shù)的抗碼間干擾能力出眾，在水聲通信中將二者結(jié)合的方案成為近年來(lái)水聲通信的新熱點(diǎn)。
　　MIMO

2、-OFDM系統(tǒng)由于采用多載波調(diào)制方式，存在著峰均功率比（PAPR)較高的缺陷，這不但限制了系統(tǒng)對(duì)于發(fā)射功率的充分利用，而且提高了對(duì)功率放大器動(dòng)態(tài)范圍的要求，增加了系統(tǒng)成本，限制了MIMO-OFDM水聲通信系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，在信號(hào)進(jìn)入放大器前抑制其峰均功率比顯得至關(guān)重要。
　　本文在回顧了MIMO-OFDM系統(tǒng)中現(xiàn)有不同種類的峰均比抑制技術(shù)的基礎(chǔ)上，深入研究了選擇性映射（SLM)技術(shù)，論文主要的研究工作如下：
　　1.仿

3、真分析比較了不同種類的峰均比抑制技術(shù)，對(duì)其應(yīng)用于水聲通信中的可行性與優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析，為后文改進(jìn)算法的提出奠定基礎(chǔ)。
　　2.針對(duì)SLM峰均比抑制技術(shù)需要傳遞邊帶信息、且冗余量較大的缺點(diǎn)，結(jié)合淺海水聲信道的稀疏性，提出了兩種基于信道檢測(cè)的無(wú)邊帶信息改進(jìn)SLM算法，設(shè)計(jì)了基于時(shí)域內(nèi)插和壓縮感知的兩種相位序列檢測(cè)器。改進(jìn)SLM算法采用的相位序列檢測(cè)器的核心思想是通過(guò)對(duì)信道特征的分析提取，實(shí)現(xiàn)對(duì)所選加擾相位序列的自主識(shí)別。仿真實(shí)驗(yàn)表明，

4、上述兩種改進(jìn)SLM算法與接收端邊帶信息已知時(shí)的SLM算法在系統(tǒng)的誤比特率(BER)性能上不相上下；經(jīng)水池實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，改進(jìn)算法可在信道狀態(tài)信息及邊帶信息均未知的情況下完成相位序列序號(hào)的準(zhǔn)確檢測(cè)，保證了通信系統(tǒng)的可靠性與實(shí)時(shí)性。
　　3.提出了基于判決反饋的無(wú)邊帶信息改進(jìn)SLM算法，利用判決反饋思想與卷積碼維特比譯碼的誤差傳遞特性，通過(guò)對(duì)接收信號(hào)的對(duì)比檢測(cè)得到所選加擾序列序號(hào)。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真給出了改進(jìn)SLM算法與傳統(tǒng)SLM算法的性能對(duì)比