OFDM技术在水声通信中的应用研究

发布时间：2017-10-14 16:24

  本文关键词：OFDM技术在水声通信中的应用研究

  更多相关文章： 水声通信 正交频分复用 多输入多输出 同步 信道估计

【摘要】： 信道带宽窄，强多途干扰一直是水下信息可靠高速传输的主要障碍。正交频分复用(OFDM)既有较高的频谱利用率，又具有良好的抗多径衰落性能。多输入多输出(MIMO)技术能够增加频谱效率，提高系统的传输速率。但是对于频率选择性深衰落，MIMO系统依然无能为力。将OFDM和MIMO两种技术结合，能达到两种效果：实现很高的传输速率；通过分集实现很强的可靠性。本文的研究工作包括OFDM和MIMO-OFDM两部分。 关于OFDM的工作主要有以下几个方面： 1．针对峰值平均功率比(PAPR)问题，提出结合加扰和峰值加窗方法。 2．针对同步问题，，给出时域同步，频域同步的不同算法，进行仿真。 3．针对信道估计问题，给出各种基于导频方案时的信道估计方法，如LS、线性内插、高斯内插、Cubic内插、拉格朗日内插、基于变换域的插值算法，进行仿真。 4．针对载波频偏问题，又提出一种载波频偏的自抵消方案及其信道估计方法。并仿真了该通信系统。 5．进行松花湖试验。 关于MIMO-OFDM的工作主要有以下几个方面： 1．针对编码技术，研究了空时分组码(STBC)的方案，本文中采用2发2收的STBC-OFDM系统。 2．针对系统同步，给出了基于背靠背的特殊同步信号，在此基础上进行时域粗同步和时域细同步，进行仿真。 3．针对信道估计问题，给出不同于单输入单输出的OFDM系统的导频设计方案，有重叠导频的设计方法，交错导频的设计方法，一种改进的基于DFT的内插算法——迭代DFT内插算法。 本文对OFDM技术进行了深入研究，对MIMO-OFDM技术进行了初步研究。
【关键词】：水声通信 正交频分复用 多输入多输出 同步 信道估计
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TN929.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 论文的背景及意义10-11
• 1.2 水声信道的多途效应11-14
• 1.3 水声数字通信技术的研究与发展14-16
• 1.4 多载波技术在水声通信中的研究概述16-19
• 1.5 论文的主要工作19-20
• 第2章 OFDM的基本原理20-29
• 2.1 多载波调制和FFT20-22
• 2.2 OFDM系统的组成22-23
• 2.3 OFDM的时间离散系统模型23-25
• 2.4 OFDM信号的频谱特性25-27
• 2.5 OFDM的子载波调制27
• 2.6 OFDM技术的优势及不足27-28
• 2.7 本章小结28-29
• 第3章 OFDM系统仿真及试验29-64
• 3.1 OFDM系统模型及分析29-35
• 3.1.1 加扰29-30
• 3.1.2 卷积编码和Viterbi译码30-31
• 3.1.3 交织和解交织31-32
• 3.1.4 调制时各项参数的选择32-33
• 3.1.5 OFDM的实现方案及子载波调制33-35
• 3.2 OFDM的关键问题研究35-49
• 3.2.1 峰值平均功率比35-36
• 3.2.2 同步36-43
• 3.2.3 信道估计43-49
• 3.3 系统参数设计及帧结构设计49-53
• 3.4 一种针对ICI self-cancellation的信道估计方法53-59
• 3.5 水声通信试验59-63
• 3.5.1 水声通信试验系统59-60
• 3.5.2 试验结果分析60-63
• 3.6 本章小结63-64
• 第4章 MIMO-OFDM技术研究64-82
• 4.1 分集64-66
• 4.2 MIMO和OFDM的结合66
• 4.3 MIMO-OFDM中的关键技术研究66-78
• 4.3.1 编码67-71
• 4.3.2 系统同步71-75
• 4.3.3 信道估计75-78
• 4.4 仿真78-81
• 4.5 本章小结81-82
• 结论82-84
• 参考文献84-87
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果87-88
• 致谢88

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