水声OFDM信号帧检测与同步

发布时间：2024-12-20 22:24

　　近年来,随着各国对海洋资源开发的高度重视,对于高速水声通信系统的研究迫在眉睫。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术由于其子载波之间相互正交,具有很高的频谱利用率,同时OFDM具备较强的抗多径干扰能力,能够很好地适应水声信道环境下可用带宽窄、多径时延严重等特点。但是,OFDM技术对同步偏差比较敏感,同步算法的准确性将直接关系到OFDM系统性能的好坏。本文主要研究水声OFDM系统中信号帧的检测与同步算法,主要工作如下:1.介绍了水声信道的特性和OFDM的基本原理,并简要分析了同步偏差对OFDM性能的影响。2.对OFDM系统中滑动双窗口能量检测的虚警概率与检测概率进行了理论推导,通过仿真与滑动单窗口的性能进行了对比,最后模拟了两种方法在信号检测过程中性能指标的变化情况,结果表明双窗口能量检测的阈值受信号和噪声影响小,实用性更强。3.探讨了基于自相关和互相关运算的OFDM经典定时同步算法,并对其性能进行了分析。针对互相关定时同步算法对频偏比较敏感的特点,提出了一种基于调频信号的定时同步算法,通过设计特定的导言结构消除了...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图4-9HFM信号的模糊函数

图4-9HFM信号的模糊函数算法原理节将分析存在整数倍归一化频率偏差(CarrierFrequencyOffset,CFO)时，利互相关运算进行定时同步时，其相关峰值相对精准定时点的偏移情况。由号的带宽为B/2，按照香农定理，其奈奎斯特采样率sfB，以sf为采样示....

图5-7实验平台

华南理工大学硕士学位论文5.3实验测试与分析5.3.1实验平台介绍算法实际测试所用的实验平台由软硬件两部分组成，其中硬件部分采用了中科院声学所研制的水声换能器，软件部分使用的是作者所在团队编程的高速水声通信系统，其中软件部分主要负责波形的发送与采集，最终算法性能仿真在Mat....

图5-8波形采集界面

图5-9接收信号波形图

图5-9接收信号波形图新方案中首先利用双窗口能量检测进行信号到达检测，只有当检测到信号才进相关运算，在高信噪比下，仅仅采用能量检测就可以大致判断出信号帧的起始在低信噪比下，系统的同步速率也有很大的提升。44.555.566.577.588.59x104-....

本文编号：4017951