基于OFDM的高速水聲通信系統(tǒng)研究.pdf

1、基于OFDM的高速水聲通信系統(tǒng)具有較高的頻帶利用效率和系統(tǒng)容量，能夠有效對抗水聲多途信道的頻率選擇性衰落，并且可以應(yīng)用DSP技術(shù)來降低系統(tǒng)實現(xiàn)的復(fù)雜度和開發(fā)成本，是近年來水聲通信領(lǐng)域研究的熱點。以往對水聲OFDM通信系統(tǒng)的研究都是在假設(shè)循環(huán)前綴的長度能夠?qū)剐诺蓝嗤靖蓴_的條件下進行的，由于水聲信道中存在著極強的多途干擾，當信道的最大時延擴展一旦超出循環(huán)前綴的長度時，在接收端就會形成碼間干擾和載波間干擾，嚴重影響系統(tǒng)的性能。本文主要針對如

2、何在不增加系統(tǒng)冗余的前提下，當信道的最大時延擴展超出循環(huán)前綴長度時仍能保證通信系統(tǒng)具有良好性能這一問題展開研究。
　　本文首先對水聲信道的基本傳輸特性進行了初步研究，并采用N徑確定性模型對影響水聲通信系統(tǒng)性能的若干因素進行了仿真分析。其次對OFDM技術(shù)的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究，針對水聲信道的特點對OFDM系統(tǒng)參數(shù)進行設(shè)計，并通過仿真的方法對水聲OFDM系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵技術(shù)對系統(tǒng)性能的影響進行分析。最后在對水聲信道多途干擾

3、對接收信號的影響進行詳細分析的基礎(chǔ)上，對基本的水聲OFDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行了改進，在接收端進行DFT變換前加入相對較短的時域均衡器，將信道較長的沖激響應(yīng)縮短到系統(tǒng)循環(huán)前綴長度的范圍內(nèi)，以達到在不增加系統(tǒng)循環(huán)前綴的條件下，將多途干擾的影響降到最低的目的；并對兩種多載波調(diào)制技術(shù)中應(yīng)用較為廣泛的時域均衡器訓(xùn)練算法在水聲環(huán)境下進行了比較。
　　理論分析及仿真結(jié)果表明，改進后的水聲OFDM系統(tǒng)能夠在信道具有嚴重時延擴展的情況下保證通信性能，并且