水聲通信中SC-FDE的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、長(zhǎng)的傳輸時(shí)延、多普勒擴(kuò)散、頻率選擇性衰落以及有限的可用帶寬等諸多因素,決定了水聲通信信道的復(fù)雜性。水聲信道的這些特性阻礙了水下高可靠性、高速率通信系統(tǒng)的發(fā)展。
　　 單載波頻域均衡(SC-FDE)技術(shù),不僅可以有效對(duì)抗信道的頻率選擇性衰落,實(shí)現(xiàn)高速率、大容量的通信傳輸,而且能夠避免SC-TDE復(fù)雜度大和OFDM峰均比高的不足,成為未來(lái)高速水聲通信的重要組成技術(shù)。
　　 多徑信道下的高速率通信通常需要在接收端知道信道的響應(yīng)

2、?；谟?xùn)練序列的方法通常被采用,其利用已知的發(fā)送序列捕獲信道的時(shí)間、頻率、空間信息,根據(jù)輸出信號(hào)重建信道沖激響應(yīng)。傳統(tǒng)的信道估計(jì)方法,典型的有線性重建技術(shù),被認(rèn)為是適合具有豐富多徑的信道估計(jì)。然而,水聲信道具有非常長(zhǎng)的延時(shí)傳播,但卻有限的多徑。因此水聲信道具有稀疏特性。在論文中,我們就近年來(lái)前沿的一種理論:壓縮傳感,提出了SC-FDE水聲通信系統(tǒng)的壓縮傳感信道估計(jì)方法,可以采用很少的能量達(dá)到預(yù)期的重建誤差。新的信道估計(jì)方法與傳統(tǒng)信道估計(jì)

3、方法做了比較。結(jié)果顯示,在現(xiàn)實(shí)的水聲信道下提出的方法要優(yōu)于傳統(tǒng)信道估計(jì)方法,且計(jì)算復(fù)雜度降低。
　　 本文的主要工作概括如下:
　　 ①研究了淺海水聲信道的時(shí)變、空變、頻變的特點(diǎn),采用簡(jiǎn)單、快速、易使用的image method建立了淺海水聲信道模型。
　　 ②介紹了SC-FDE水聲通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了數(shù)學(xué)理論論述。
　　 ③重點(diǎn)研究了SC-FDE水聲信道估計(jì)方法,將傳統(tǒng)信道估計(jì)方法與文章提出的壓