基于SC-FDE的水聲通信技術(shù)研究.pdf

1、由于時(shí)變性和頻率選擇性衰落，水聲信道是目前已知的最為復(fù)雜的信道。水聲信道的這些特性阻礙了水下高可靠性、高速率通信系統(tǒng)的發(fā)展。傳統(tǒng)的SC-TDE水聲通信采用自適應(yīng)判決反饋均衡的結(jié)構(gòu)和相位跟蹤的方法，隨著通信速率的提高，符號(hào)持續(xù)時(shí)間變短，信道的時(shí)延擴(kuò)展導(dǎo)致均衡器的復(fù)雜度升高，阻礙了其在高速水聲通信中的進(jìn)一步應(yīng)用。OFDM因頻譜利用率高、數(shù)據(jù)傳輸速率快、抗多徑衰落能力強(qiáng)和實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單成為近年來(lái)高速水聲通信中的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一，但其峰均比過(guò)高的弱

2、點(diǎn)已逐漸成為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和性能提高的瓶頸。SC-FDE技術(shù)，不僅可以有效對(duì)抗信道的頻率選擇性衰落，實(shí)現(xiàn)高速率、大容量的數(shù)據(jù)傳輸，而且能夠避免SC-TDE系統(tǒng)復(fù)雜度過(guò)大和OFDM技術(shù)峰均比太高的不足，成為未來(lái)高速水聲通信中的一項(xiàng)重要技術(shù)。
　　 本論文主要針對(duì)水聲通信中SC-FDE的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)行了研究，所做的主要工作有：
　　 1.詳細(xì)分析了SC-FDE系統(tǒng)中三種幀結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣，重點(diǎn)研究了SC-FDE系統(tǒng)中參數(shù)幀周期的選取

3、問(wèn)題。
　　 2.SC-FDE水聲通信系統(tǒng)中的多普勒估計(jì)與補(bǔ)償。研究了三種多普勒估計(jì)算法，分別是塊估計(jì)、CW脈沖測(cè)頻估計(jì)和脈沖對(duì)估計(jì)，分析比較了不同算法的優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，論文提出了兩種組合多普勒估計(jì)算法，并通過(guò)仿真驗(yàn)證了算法的性能。
　　 3.信道估計(jì)與均衡。分析比較了不同種類的信道估計(jì)與均衡算法并指出了如何選擇SC-FDE系統(tǒng)的訓(xùn)練序列。另外，利用LS算法進(jìn)行信道估計(jì)時(shí)，需要對(duì)其降噪，論文中提出采用變換域的方法對(duì)導(dǎo)