基于濾波器組多載波的水聲高速通信技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-22 16:46
水聲通信技術(shù)是水下數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋貍浼夹g(shù),在軍事和民用領(lǐng)域起著非常重要的作用,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的低速率、低可靠性的通信方式很難滿足日益增長的需求,水聲通信技術(shù)正朝著高速率與高可靠性方向發(fā)展。濾波器組多載波(Filter Bank Multicarrier,簡稱FBMC)技術(shù)屬于廣義頻分復(fù)用的范疇,它引入性能良好的原型脈沖使系統(tǒng)具有抗符號(hào)間干擾(Inter Symbol Interference,簡稱ISI)和抗子載波間干擾(Inter Carrier Interference,簡稱ICI)能力強(qiáng)的特點(diǎn),同時(shí)FBMC不需要額外添加循環(huán)前綴(Cyclic Prefix,簡稱CP),進(jìn)一步提高了通信速率,頻譜效率高。但FBMC也存在一些問題,首先,原型脈沖的引入是以放寬正交條件為代價(jià),FBMC僅在實(shí)數(shù)域上保持正交,復(fù)數(shù)域不滿足正交,這就意味著調(diào)制與解調(diào)不能像OFDM那樣簡單,復(fù)雜度有所提高;其次,實(shí)數(shù)域正交更大的問題是符號(hào)間和子載波間會(huì)引入固有的虛部干擾,給信道估計(jì)和信道均衡帶來很大的麻煩。針對上述問題,本文聯(lián)合水聲信道的特點(diǎn)對FBMC系統(tǒng)存在的一些問題展開了研究,提出了相應(yīng)的解決方法。...
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 研究意義及選題背景
1.3 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀
1.3.1 FBMC系統(tǒng)及原型脈沖技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.2 FBMC魯棒接收技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究工作和內(nèi)容安排
第2章 水聲通信環(huán)境
2.1 引言
2.2 水聲信道的物理特性
2.2.1 有限的帶寬
2.2.2 多徑效應(yīng)
2.2.3 多普勒效應(yīng)
2.2.4 海洋環(huán)境噪聲
2.2.5 時(shí)變
2.3 水聲信道的時(shí)變模型及其擴(kuò)展特性
2.3.1 水聲信道的時(shí)變模型
2.3.2 水聲信道的擴(kuò)展與相關(guān)性
2.4 本章小節(jié)
第3章 FBMC系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能分析
3.1 引言
3.2 FBMC系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.2.1 FBMC系統(tǒng)模型
3.2.2 FBMC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法
3.3 原型脈沖及其TFL特性
3.3.1 TFL特性
3.3.2 幾種常用原型脈沖性能及TFL特性分析
3.3.3 基于水聲擴(kuò)展特性的原型脈沖設(shè)計(jì)
3.4 本章小節(jié)
第4章 基于FBMC的魯棒接收技術(shù)研究
4.1 引言
4.2 多普勒估計(jì)與補(bǔ)償技術(shù)
4.2.1 多普勒估計(jì)
4.2.2 多普勒補(bǔ)償技術(shù)
4.3 基于FBMC的信道估計(jì)方法
4.3.1 FBMC信道估計(jì)原理
4.3.2 IAM-R信道估計(jì)方法
4.3.3 IAM-C信道估計(jì)方法
4.3.4 E-IAM-C信道估計(jì)方法
4.4 時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡信道均衡
4.5 數(shù)值仿真及結(jié)果分析
4.5.1 IAM信道估計(jì)方法仿真
4.5.2 TRM均衡方法仿真
4.6 本章小節(jié)
第5章 基于FBMC的水聲通信實(shí)驗(yàn)
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)概述
5.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)送端
5.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)接收端
5.5 本章小節(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 主要研究成果
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
中文詳細(xì)摘要
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水聲正交頻分復(fù)用異步多用戶接入方法[J]. 馬璐,劉凇佐,喬鋼,李雪. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]一種多通道混沌調(diào)相擴(kuò)頻方式及其在水聲通信中的應(yīng)用[J]. 舒秀軍,王海斌,汪俊,楊曉霞. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]參量陣差分Pattern時(shí)延差編碼冰下水聲通信方法[J]. 殷敬偉,張曉,朱廣平,唐勝雨,孫輝. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]基于參量陣正交頻分復(fù)用編碼的水聲通信[J]. 趙安邦,程越,周彬,安天思,呂良浩. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(03)
[5]正交頻分復(fù)用無源時(shí)間反轉(zhuǎn)信道均衡方法研究[J]. 尹艷玲,喬鋼,劉凇佐. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[6]水聲通信技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 程恩,袁飛,蘇為,高春仙,曾文俊,孫海信,胡曉毅. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[7]水聲通信與水聲網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 許肖梅. 聲學(xué)技術(shù). 2009(06)
[8]循環(huán)移位擴(kuò)頻水聲通信[J]. 何成兵,黃建國,韓晶,張群飛. 物理學(xué)報(bào). 2009(12)
博士論文
[1]基于OFDM的淺海高速水聲通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 徐小卡.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[2]多途信道中Pattern時(shí)延差編碼水聲通信研究[D]. 殷敬偉.哈爾濱工程大學(xué) 2007
本文編號(hào):3404066
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 研究意義及選題背景
1.3 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀
1.3.1 FBMC系統(tǒng)及原型脈沖技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.2 FBMC魯棒接收技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究工作和內(nèi)容安排
第2章 水聲通信環(huán)境
2.1 引言
2.2 水聲信道的物理特性
2.2.1 有限的帶寬
2.2.2 多徑效應(yīng)
2.2.3 多普勒效應(yīng)
2.2.4 海洋環(huán)境噪聲
2.2.5 時(shí)變
2.3 水聲信道的時(shí)變模型及其擴(kuò)展特性
2.3.1 水聲信道的時(shí)變模型
2.3.2 水聲信道的擴(kuò)展與相關(guān)性
2.4 本章小節(jié)
第3章 FBMC系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能分析
3.1 引言
3.2 FBMC系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.2.1 FBMC系統(tǒng)模型
3.2.2 FBMC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法
3.3 原型脈沖及其TFL特性
3.3.1 TFL特性
3.3.2 幾種常用原型脈沖性能及TFL特性分析
3.3.3 基于水聲擴(kuò)展特性的原型脈沖設(shè)計(jì)
3.4 本章小節(jié)
第4章 基于FBMC的魯棒接收技術(shù)研究
4.1 引言
4.2 多普勒估計(jì)與補(bǔ)償技術(shù)
4.2.1 多普勒估計(jì)
4.2.2 多普勒補(bǔ)償技術(shù)
4.3 基于FBMC的信道估計(jì)方法
4.3.1 FBMC信道估計(jì)原理
4.3.2 IAM-R信道估計(jì)方法
4.3.3 IAM-C信道估計(jì)方法
4.3.4 E-IAM-C信道估計(jì)方法
4.4 時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡信道均衡
4.5 數(shù)值仿真及結(jié)果分析
4.5.1 IAM信道估計(jì)方法仿真
4.5.2 TRM均衡方法仿真
4.6 本章小節(jié)
第5章 基于FBMC的水聲通信實(shí)驗(yàn)
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)概述
5.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)送端
5.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)接收端
5.5 本章小節(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 主要研究成果
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
中文詳細(xì)摘要
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水聲正交頻分復(fù)用異步多用戶接入方法[J]. 馬璐,劉凇佐,喬鋼,李雪. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]一種多通道混沌調(diào)相擴(kuò)頻方式及其在水聲通信中的應(yīng)用[J]. 舒秀軍,王海斌,汪俊,楊曉霞. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]參量陣差分Pattern時(shí)延差編碼冰下水聲通信方法[J]. 殷敬偉,張曉,朱廣平,唐勝雨,孫輝. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]基于參量陣正交頻分復(fù)用編碼的水聲通信[J]. 趙安邦,程越,周彬,安天思,呂良浩. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(03)
[5]正交頻分復(fù)用無源時(shí)間反轉(zhuǎn)信道均衡方法研究[J]. 尹艷玲,喬鋼,劉凇佐. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[6]水聲通信技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 程恩,袁飛,蘇為,高春仙,曾文俊,孫海信,胡曉毅. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[7]水聲通信與水聲網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 許肖梅. 聲學(xué)技術(shù). 2009(06)
[8]循環(huán)移位擴(kuò)頻水聲通信[J]. 何成兵,黃建國,韓晶,張群飛. 物理學(xué)報(bào). 2009(12)
博士論文
[1]基于OFDM的淺海高速水聲通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 徐小卡.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[2]多途信道中Pattern時(shí)延差編碼水聲通信研究[D]. 殷敬偉.哈爾濱工程大學(xué) 2007
本文編號(hào):3404066
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