基于OFDM水声通信系统的抗多径时间同步研究

发布时间：2021-07-25 20:53

　　随着近年来人们对海洋探索的需求,对水声通信也有越来越高的要求。但水下环境复杂,且水声信道具有丰富的多径,较大的时延扩展,显著的多普勒效应以及强时变性等一系列特点。正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）由于具有良好的抗多径衰落能力以及频带利用率高的等特点,近年来广泛应用于水声通信之中。OFDM通信系统对时间同步有一定要求:即同步时间的估计需落在无码间干扰区间内。但水声信道具有更显著的多普勒效应和严重的多径时延扩展,且最先到达路径未必能量最强,使一般OFDM无线通信系统的时间同步方法无法直接应用于水声OFDM通信系统中。本论文在分析时间同步对OFDM通信系统影响的基础上提出了一种基于双曲调频信号,构造相关窗口的抗多径时间同步方法。该方法根据时间同步对OFDM通信系统影响的性能分析,构造一种相关窗口,将其与接收双曲调频信号的匹配滤波输出进行相关得到相关系数。在第一条路径能量较低时,仍具有较大的相关系数。因此根据相关系数更容易找到第一条路径信号的位置。此外由于双曲调频信号具有多普勒不敏感性,该时间同步方法也具有一定抗多普勒... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

ZP-OFDM符号块结构

相关窗口构造示意

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-27-其中。（4）同步时间估计最后同步时间估计为：(3-7)从上述相关窗口的结构中我们可以看出，该同步方法具备一定的抗多径能力，如下图所示，当，截取的匹配滤波片段在末尾处包含第一条路径信号的匹配滤波尖峰，而尖峰前面的采样点均是远低于路径匹配滤波尖峰的噪声，与相关窗口较为“相似”，相关系数的取值较高。图3-5归一化相关过程示例而当和时，由于匹配滤波片段和内均有多个路径的匹配滤波尖峰，与相关窗口不“相似”，从而归一化系数和的取值较低。因此，在处会取到最大值。在下一节中我们会进一步分析所提出的同步方法，分析其抗多径的原理。3.3.2相关窗口同步方法抗多径原理分析为了进一步分析所提出同步方法的原理，我们根据相关窗口的结构，可以按照下图将分为（共个点）以及包含自相关脉冲主瓣上升边缘的（共个点，自相关脉冲主瓣宽度），截取之后匹配滤波片段中和分别与相关窗口中的和做相关运算。于是

【参考文献】：
期刊论文
[1]多载波水声通信系统的定时同步研究[J]. 郑佳春,邵进兴.  中国航海. 2012(03)

硕士论文
[1]基于OFDM水声通信系统OFDMUACSv1的改进及性能分析[D]. 刘永芳.哈尔滨工业大学 2017



本文编号：3302758