OFDM水聲通信系統(tǒng)FPGA實現(xiàn)初探及多普勒頻移補償研究.pdf

1、淺海水聲信道是一個極其復雜多變的時-空-頻變信道。信道帶寬有限、多徑干擾強、頻率擴散嚴重是實現(xiàn)高速和可靠的水聲通信的主要障礙。因此，如何克服這些不利因素帶來的影響，已經(jīng)成為目前熱門的水聲通信研究課題。 正交頻分復用技術(OFDM)是近年來數(shù)字通信中的一種多載波并行傳輸技術，它既具有較高的頻帶利用率，又能夠在不使用復雜的信道均衡技術的條件下仍然可以較好地克服接收時由于多徑效應帶來的碼間干擾(ISI)。因此，OFDM技術被引入到水聲

2、通信領域。然而，OFDM系統(tǒng)的輸出信號是多個相互覆蓋的子信道的疊加，它們之間的正交性有嚴格的要求。水聲信道時變性的一種具體體現(xiàn)就是多普勒頻移，多普勒頻移會使信號頻率和相位發(fā)生變化，這就不可避免地會破壞OFDM系統(tǒng)中各子載波之間怔交性，引起子載波間干擾(ICI)，同時相位噪聲對系統(tǒng)也會造成很大的損害，從而使整個系統(tǒng)的性能下降。 本論文的重點在于研究水聲信道中適用于寬帶OFDM水聲通信系統(tǒng)的多普勒頻移估計和補償算法。 論文首

3、先對水聲通信的發(fā)展進行了綜述，分析了海洋水聲信道的特性，研究了水聲信道模型的仿真方法，建立了基于射線理論的淺海水聲信道仿真模型，分析了該仿真信道對信號特性的影響，說明此信道模型的合理性。在建立的淺海水聲信道模型下，對基于OFDM技術的水聲通信系統(tǒng)的性能進行了仿真分析。為了提高OFDM水聲通信系統(tǒng)抵抗多普勒頻移的性能，針對水聲信號的寬帶特性，研究了多普勒頻移對水聲寬帶信號的影響，提出了適用于寬帶OFDM水聲通信系統(tǒng)的多普勒頻移估計和補償算