基于OFDM/OQAM的水声通信系统研究与设计

发布时间：2021-07-16 18:53

　　随着人们对海洋资源关注的增加,水声通信也随之受到越来越多的关注。然而,由于海洋环境和陆上环境的大不相同,适用于陆上的许多通信技术,应用于水声通信时性能会有所下降。此外,由于水声信道存在着严重的时变性和频率选择性,使得水声通信系统的搭建存在极大的挑战。OFDM/OQAM技术使用一组由同一个原型脉冲变换得到的滤波器对信道频谱进行划分,可以灵活分配频谱资源。该技术不需要使用循环前缀,而是通过设计原型脉冲的时-频聚集性来抵抗ISI和ICI,具有频谱利用率高、带外辐射低等特点。此外,该技术保留了部分正交特性,使得接收系统相对简单。正是这些因素促使我们研究并设计基于OFDM/OQAM技术的水声通信系统。首先研究了水声信道的基本特性,接着研究了一种考虑各种海洋环境因素的水声信道模型,并给出了水声信道相关的仿真结果。其次,分别研究了OFDM和OFDM/OQAM两系统的基本原理、快速实现及通带信号的产生方式,并比较了两者在不同信道模型下的性能。第三,对OFDM/OQAM系统的IAM信道估计技术进行了研究,并比较了不同方式在不同信道模型下的性能,以寻找更适于该系统的信道估计技术。最后,利用PCI-9222... 

【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 发展历史和研究现状
        1.2.1 多载波水声通信的发展历史和研究现状
        1.2.2 OFDM/OQAM系统的发展历史和研究现状
    1.3 本文研究内容与工作安排
    1.4 本章小结
第2章 浅海水声信道
    2.1 浅海水声信道特性
        2.1.1 传播时延
        2.1.2 传播损耗
        2.1.3 多径效应
        2.1.4 海洋环境噪声
        2.1.5 多普勒效应
    2.2 水声信道建模
        2.2.1 标称的信道传递函数
        2.2.2 大尺度衰落
        2.2.3 小尺度衰落
        2.2.4 多普勒效应
    2.3 水声信道仿真结果
    2.4 本章小结
第3章 OFDM/OQAM技术原理
    3.1 OFDM技术
        3.1.1 OFDM技术原理
        3.1.2 OFDM通带信号
    3.2 OFDM/OQAM技术
        3.2.1 OFDM/OQAM技术原理
        3.2.2 OFDM/OQAM系统快速实现
        3.2.3 OFDM/OQAM通带信号
    3.3 OFDM/OQAM系统性能仿真结果
    3.4 本章小结
第4章 OFDM/OQAM系统信道估计技术
    4.1 信道估计原理
    4.2 仿真结果及分析
    4.3 本章小结
第5章 系统软硬件平台的设计与实现
    5.1 系统整体设计
    5.2 系统硬件平台的实现
        5.2.1 PCI-9222数据采集卡
        5.2.2 水声信号收发子系统
        5.2.3 低通滤波器设计
    5.3 系统软件设计和实验结果
        5.3.1 基于C语言的OFDM/OQAM水声通信系统实现
        5.3.2 实验结果
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分数阶Fourier变换的多载波Chirp中远程水声通信技术[J]. 郑伟宇,许芳,胡晓毅,解永军,王德清.  厦门大学学报(自然科学版). 2014(03)
[2]5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J]. 尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,邬贺铨.  中国科学:信息科学. 2014(05)
[3]无线移动信道特性分析[J]. 刘海博,吴怡.  现代电子技术. 2010(23)
[4]水声通信与水声网络的发展与应用[J]. 许肖梅.  声学技术. 2009(06)
[5]现代水声通信技术的发展及应用[J]. 戴荣涛,王青春.  科技广场. 2008(08)

博士论文
[1]基于OFDM的浅海高速水声通信关键技术研究[D]. 徐小卡.哈尔滨工程大学 2009

硕士论文
[1]FRFT在正交多载波水声通信系统中的应用研究[D]. 黄娜娜.集美大学 2015
[2]基于多载波调制的水声通信系统研究[D]. 郝浩倩.北京理工大学 2014



本文编号：3287566