高速水聲通信中OFDM的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用研究.pdf

1、水聲通信技術(shù)在國防上具有重大的戰(zhàn)略意義，同時(shí)也越來越多地被應(yīng)用到海洋環(huán)境考察、資源開發(fā)等民用領(lǐng)域。水聲信道高速率數(shù)據(jù)傳輸更成為水下通信技術(shù)的前沿?zé)狳c(diǎn)研究課題之一，也是一項(xiàng)刻不容緩的任務(wù)。高速水聲通信面臨最困難的問題就是多途干擾，其中碼元的自多途引起接收信號(hào)的幅度衰落，碼元間的互多途引起接收信號(hào)的碼間干擾；再加上海洋環(huán)境的高噪聲背景、低的載波頻率、極為有限的帶寬以及傳輸信道的時(shí)間-空間．頻率變化特性，使水聲信道成為迄今為止最困難的無線通信

2、信道；正因?yàn)槿绱?，高速可靠的水聲通信已成為世界性的難題。本文主要針對(duì)高速水聲通信中OFDM的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)行了研究，所做的工作主要有： 1．高速水聲通信中OFDM的關(guān)鍵技術(shù)研究。論文針對(duì)高速水聲通信中OFDM的部分關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了仿真研究，并通過湖上和海上試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。主要研究的關(guān)鍵技術(shù)有： 1)保護(hù)間隔：本文就保護(hù)間隔對(duì)OFDM系統(tǒng)的影響進(jìn)行了分析，并結(jié)合深海水聲信道的特點(diǎn)提出了一種可適合于深海水聲通信的保護(hù)間隔

3、結(jié)構(gòu)，仿真結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)具有較好的效果。 2)信道估計(jì)：本文主要討論了導(dǎo)頻輔助信道估計(jì)方法，比較了梳妝導(dǎo)頻與塊狀導(dǎo)頻的性能，特別研究了水聲信道中導(dǎo)頻插入間隔對(duì)系統(tǒng)性能的影響。 3)頻率同步：本文針對(duì)頻率同步對(duì)OFDM系統(tǒng)的性能影響進(jìn)行了分析，提出了一種頻偏估計(jì)方法，仿真結(jié)果表明該方法具有較高的估計(jì)精度，并通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該方法在移動(dòng)水聲通信中的可行性。 4)相位噪聲：本文進(jìn)行了相位旋轉(zhuǎn)的理論分析，并針對(duì)采樣時(shí)鐘

4、偏差導(dǎo)致的相位噪聲進(jìn)行了研究；提出了一種基于雙符號(hào)塊狀導(dǎo)頻的補(bǔ)償采樣時(shí)鐘偏差的相位補(bǔ)償方法，并通過仿真和試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。 2．高速水聲通信中OFDM技術(shù)的試驗(yàn)研究。本文結(jié)合OFDM關(guān)鍵技術(shù)分別進(jìn)行了高速水聲通信中OFDM技術(shù)的湖上和海上試驗(yàn)研究，試驗(yàn)研究結(jié)果表明，采用OFDM技術(shù)進(jìn)行高速水聲通信是切實(shí)可行的，具有較高的通信速率和較低的誤碼率；同時(shí)也驗(yàn)證了各關(guān)鍵技術(shù)在水聲信道中的實(shí)用性。 3．高速水聲通信中OFDM技術(shù)的系統(tǒng)應(yīng)