基于OFDM的水聲通信關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著海洋事業(yè)的不斷發(fā)展和成熟，水聲通信技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注。由于海洋水聲信道是一個極其復(fù)雜的時－空－頻變參信道，并且具有強(qiáng)多途性，因此高速、可靠地進(jìn)行水下通信是目前水聲通信領(lǐng)域研究的熱點。正交頻分復(fù)用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術(shù)把高速的數(shù)據(jù)流通過串并轉(zhuǎn)換，使每個子載波上的數(shù)據(jù)符號持續(xù)時間相對增加，有效地減少了由多途性帶來的符號間干擾ISI(Inter-symbo

2、l Interference)，并且多個子載波并行傳輸數(shù)據(jù)，頻譜利用率高，有抗頻率選擇性衰落的能力。因此本文將OFDM技術(shù)應(yīng)用到水聲通信中，并從以下幾個方面做了研究：
　　首先，本文針對水聲信道帶寬有限的特點，把網(wǎng)格編碼調(diào)制TCM(Trellis-coded Modulation)技術(shù)應(yīng)用于水聲信號調(diào)制，并且研究了TCM、TCM-8PSK原理及其在基于OFDM的水聲通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，然后通過實驗仿真與16QAM和QPSK對比證明了

3、這種調(diào)制方式可以很好的解決數(shù)據(jù)傳輸?shù)男蕟栴}和可靠性問題。
　　其次，本文分析了塊狀導(dǎo)頻和梳狀導(dǎo)頻各自的特點和適用情況，并通過實驗仿真，對比了梳狀導(dǎo)頻和塊狀導(dǎo)頻在不同海洋環(huán)境下的表現(xiàn)。本文還研究了LS、MMSE信道估計算法和改進(jìn)算法以及這些算法在水聲通信系統(tǒng)中的性能。
　　最后，利用水聲信道沖激響應(yīng)具有稀疏性的特點，本文將壓縮傳感理論應(yīng)用到水聲信道估計中，提出了一種基于近似l0范數(shù)的信道估計算法。該算法用近似函數(shù)的最優(yōu)解來求