FRFT在正交多載波水聲通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、實(shí)現(xiàn)水下信息傳輸與探測(cè)的主要手段是水聲通信。水下唯一可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離信息傳輸?shù)奈锢砻劫|(zhì)是水聲信道，不同于無(wú)線電信道，水聲信道是一個(gè)十分復(fù)雜的時(shí)空頻變信道，它的主要特征是多變、帶寬有限以及多途效應(yīng)，因此，水聲通信技術(shù)發(fā)展緩慢。正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)南于傳輸速率高、抗多徑能力強(qiáng)、頻譜利用率高等優(yōu)點(diǎn)而在高速無(wú)線電通信中得到廣泛應(yīng)用。但將其應(yīng)用于水聲通信系統(tǒng)中

2、，OFDM會(huì)受到水聲信道的窄頻帶寬和梳狀的幅頻響應(yīng)特性的影Ⅱ向，不僅沒(méi)發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，反而對(duì)頻偏和相位噪聲非常敏感，使得OFDM的同步問(wèn)題異常突出。
　　針對(duì)這些問(wèn)題，本文提出了采用對(duì)稱三角線性調(diào)頻(Symmetrical Triangular LinearFrequency Modulation，STLFM)信號(hào)作為同步碼，基于分?jǐn)?shù)階Fourier變換(Fractional FourierTransform，F(xiàn)RFT)的正交多載波水

3、聲通信系統(tǒng)的同步檢測(cè)整體方案。通過(guò)對(duì)STLFM信號(hào)在分?jǐn)?shù)階傅里葉域能量匯聚性的分析發(fā)現(xiàn)，一個(gè)周期的STLFM信號(hào)分別在p1階、p2階處作FRFT，各能產(chǎn)生一次能量尖峰，這大大提高了目標(biāo)分辨率，為實(shí)現(xiàn)同步提供了良好的條件。然后對(duì)STLFM信號(hào)作為同步碼的系統(tǒng)模型進(jìn)行了研究，推導(dǎo)了以STLFM信號(hào)作為同步碼的聯(lián)合同步算法，以及估計(jì)p1階和p2階處的采樣頻差△fs、載波頻差△fc和符號(hào)定時(shí)k0算法。為了驗(yàn)證算法的正確性，對(duì)基于FRFT-OFD