基于OFDM水聲通信系統(tǒng)的抗多徑時(shí)間同步研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-25 20:53
隨著近年來(lái)人們對(duì)海洋探索的需求,對(duì)水聲通信也有越來(lái)越高的要求。但水下環(huán)境復(fù)雜,且水聲信道具有豐富的多徑,較大的時(shí)延擴(kuò)展,顯著的多普勒效應(yīng)以及強(qiáng)時(shí)變性等一系列特點(diǎn)。正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)由于具有良好的抗多徑衰落能力以及頻帶利用率高的等特點(diǎn),近年來(lái)廣泛應(yīng)用于水聲通信之中。OFDM通信系統(tǒng)對(duì)時(shí)間同步有一定要求:即同步時(shí)間的估計(jì)需落在無(wú)碼間干擾區(qū)間內(nèi)。但水聲信道具有更顯著的多普勒效應(yīng)和嚴(yán)重的多徑時(shí)延擴(kuò)展,且最先到達(dá)路徑未必能量最強(qiáng),使一般OFDM無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)間同步方法無(wú)法直接應(yīng)用于水聲OFDM通信系統(tǒng)中。本論文在分析時(shí)間同步對(duì)OFDM通信系統(tǒng)影響的基礎(chǔ)上提出了一種基于雙曲調(diào)頻信號(hào),構(gòu)造相關(guān)窗口的抗多徑時(shí)間同步方法。該方法根據(jù)時(shí)間同步對(duì)OFDM通信系統(tǒng)影響的性能分析,構(gòu)造一種相關(guān)窗口,將其與接收雙曲調(diào)頻信號(hào)的匹配濾波輸出進(jìn)行相關(guān)得到相關(guān)系數(shù)。在第一條路徑能量較低時(shí),仍具有較大的相關(guān)系數(shù)。因此根據(jù)相關(guān)系數(shù)更容易找到第一條路徑信號(hào)的位置。此外由于雙曲調(diào)頻信號(hào)具有多普勒不敏感性,該時(shí)間同步方法也具有一定抗多普勒...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ZP-OFDM符號(hào)塊結(jié)構(gòu)
相關(guān)窗口構(gòu)造示意
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-27-其中。(4)同步時(shí)間估計(jì)最后同步時(shí)間估計(jì)為:(3-7)從上述相關(guān)窗口的結(jié)構(gòu)中我們可以看出,該同步方法具備一定的抗多徑能力,如下圖所示,當(dāng),截取的匹配濾波片段在末尾處包含第一條路徑信號(hào)的匹配濾波尖峰,而尖峰前面的采樣點(diǎn)均是遠(yuǎn)低于路徑匹配濾波尖峰的噪聲,與相關(guān)窗口較為“相似”,相關(guān)系數(shù)的取值較高。圖3-5歸一化相關(guān)過(guò)程示例而當(dāng)和時(shí),由于匹配濾波片段和內(nèi)均有多個(gè)路徑的匹配濾波尖峰,與相關(guān)窗口不“相似”,從而歸一化系數(shù)和的取值較低。因此,在處會(huì)取到最大值。在下一節(jié)中我們會(huì)進(jìn)一步分析所提出的同步方法,分析其抗多徑的原理。3.3.2相關(guān)窗口同步方法抗多徑原理分析為了進(jìn)一步分析所提出同步方法的原理,我們根據(jù)相關(guān)窗口的結(jié)構(gòu),可以按照下圖將分為(共個(gè)點(diǎn))以及包含自相關(guān)脈沖主瓣上升邊緣的(共個(gè)點(diǎn),自相關(guān)脈沖主瓣寬度),截取之后匹配濾波片段中和分別與相關(guān)窗口中的和做相關(guān)運(yùn)算。于是
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多載波水聲通信系統(tǒng)的定時(shí)同步研究[J]. 鄭佳春,邵進(jìn)興. 中國(guó)航海. 2012(03)
碩士論文
[1]基于OFDM水聲通信系統(tǒng)OFDMUACSv1的改進(jìn)及性能分析[D]. 劉永芳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
本文編號(hào):3302758
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ZP-OFDM符號(hào)塊結(jié)構(gòu)
相關(guān)窗口構(gòu)造示意
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-27-其中。(4)同步時(shí)間估計(jì)最后同步時(shí)間估計(jì)為:(3-7)從上述相關(guān)窗口的結(jié)構(gòu)中我們可以看出,該同步方法具備一定的抗多徑能力,如下圖所示,當(dāng),截取的匹配濾波片段在末尾處包含第一條路徑信號(hào)的匹配濾波尖峰,而尖峰前面的采樣點(diǎn)均是遠(yuǎn)低于路徑匹配濾波尖峰的噪聲,與相關(guān)窗口較為“相似”,相關(guān)系數(shù)的取值較高。圖3-5歸一化相關(guān)過(guò)程示例而當(dāng)和時(shí),由于匹配濾波片段和內(nèi)均有多個(gè)路徑的匹配濾波尖峰,與相關(guān)窗口不“相似”,從而歸一化系數(shù)和的取值較低。因此,在處會(huì)取到最大值。在下一節(jié)中我們會(huì)進(jìn)一步分析所提出的同步方法,分析其抗多徑的原理。3.3.2相關(guān)窗口同步方法抗多徑原理分析為了進(jìn)一步分析所提出同步方法的原理,我們根據(jù)相關(guān)窗口的結(jié)構(gòu),可以按照下圖將分為(共個(gè)點(diǎn))以及包含自相關(guān)脈沖主瓣上升邊緣的(共個(gè)點(diǎn),自相關(guān)脈沖主瓣寬度),截取之后匹配濾波片段中和分別與相關(guān)窗口中的和做相關(guān)運(yùn)算。于是
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多載波水聲通信系統(tǒng)的定時(shí)同步研究[J]. 鄭佳春,邵進(jìn)興. 中國(guó)航海. 2012(03)
碩士論文
[1]基于OFDM水聲通信系統(tǒng)OFDMUACSv1的改進(jìn)及性能分析[D]. 劉永芳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
本文編號(hào):3302758
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