本文關(guān)鍵詞：時變水聲信道下OFDM信號檢測與同步，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水聲信道是目前通信領(lǐng)域最復(fù)雜的信道之一,作為一種雙選擇性衰落信道,其時變、多徑嚴重、帶寬窄、多普勒效應(yīng)明顯等特點嚴重制約其應(yīng)用。正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)作為一種高頻譜效率多載波調(diào)制技術(shù),良好的抗多徑能力讓其成為水聲通信信道中常用的實現(xiàn)技術(shù)。同時,OFDM對同步偏差相當敏感,因此同步技術(shù)成為了OFDM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。此外,信號到達檢測是實際水聲系統(tǒng)實現(xiàn)中一個最基本的功能,對后續(xù)的信號解調(diào)至關(guān)重要。本論文主要研究水聲信道中OFDM信號的檢測與同步算法。本文主要工作概括如下:1.通過與陸地無線信道的對比介紹水聲通信信道的特殊性,介紹OFDM調(diào)制方式的基本原理和實現(xiàn)方式,給出OFDM通信系統(tǒng)的簡單模型和技術(shù)分析,介紹水聲信道OFDM系統(tǒng)中同步算法設(shè)計的一些技術(shù)難點,并給出用于水聲通信系統(tǒng)中的OFDM系統(tǒng)模型。2.研究了目前主要的OFDM同步算法,分析了不同導(dǎo)言形式和不同度量函數(shù)下的同步算法的特點,重點介紹并分析了幾種在實際系統(tǒng)中廣泛使用的算法。在綜合分析這些算法的基礎(chǔ)上提出了一種基于LFM導(dǎo)言序列的同步算法,該算法直接在帶信號上進行,無須將接收信號轉(zhuǎn)換成低通信號,對比通常采用數(shù)字下變頻的水聲系統(tǒng)大大降低了復(fù)雜度,通過仿真表明該帶通LFM同步算法跟低通LFM信號同步算法定位精度一致。3.將基于雙滑動窗的能量檢測與多音檢測結(jié)合用于信號到達檢測。雙滑動窗的能量檢測與傳統(tǒng)的單滑動窗能量檢測相比,檢測閥值受接收信號噪聲功率的影響更小,易于獲得穩(wěn)定的檢測概率。多音信號檢測實現(xiàn)簡單、復(fù)雜度低,易于辨別是本系統(tǒng)信號還是干擾信號。系統(tǒng)仿真發(fā)現(xiàn),兩者結(jié)合可以準確檢測信號的到達。4.將檢測算法與同步算法應(yīng)用于分集接收OFDM水聲通信實驗,在千島湖和實驗水池的水聲實驗表明,新算法能成功地過濾掉干擾信號與高能脈沖噪聲,正確檢測出信號的到達,并最終實現(xiàn)信號的同步。
【關(guān)鍵詞】：OFDM 水聲通信 同步 到達檢測
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.3;TN911.23
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 水聲通信的研究背景與意義11-12
• 1.2 水聲通信歷史和研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 水聲OFDM同步算法研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文章節(jié)安排15-16
• 第二章 水聲信道和OFDM系統(tǒng)16-27
• 2.1 水聲信道16-18
• 2.1.1 寬帶本質(zhì)16-17
• 2.1.2 多普勒效應(yīng)嚴重17
• 2.1.3 多徑效應(yīng)復(fù)雜17-18
• 2.1.4 其他特點18
• 2.2 OFDM系統(tǒng)介紹18-22
• 2.2.1 OFDM原理介紹18-20
• 2.2.2 OFDM系統(tǒng)框架20-21
• 2.2.3 OFDM系統(tǒng)存在的問題21-22
• 2.3 水聲OFDM系統(tǒng)的同步算法22-26
• 2.3.1 同步的概念22
• 2.3.2 OFDM系統(tǒng)中同步的影響22-25
• 2.3.3 OFDM信號到達檢測25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 OFDM同步算法研究和仿真27-39
• 3.1 自相關(guān)同步算法28-33
• 3.1.1 自相關(guān)同步概念28
• 3.1.2 自相關(guān)同步算法研究與仿真28-33
• 3.2 互相關(guān)同步算法33-37
• 3.2.1 互相關(guān)同步概念33-34
• 3.2.2 互相關(guān)同步算法研究34-35
• 3.2.3 Awo同步算法35-37
• 3.3 頻域同步算法37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第四章 新同步算法研究和仿真39-61
• 4.1 新算法的設(shè)計目標39-41
• 4.2 新同步算法介紹41-44
• 4.2.1 訓(xùn)練序列結(jié)構(gòu)41-42
• 4.2.2 LFM信號42-43
• 4.2.3 多音信號43-44
• 4.3 信號到達檢測44-52
• 4.3.1 能量檢測44-49
• 4.3.2 MT信號檢測49-52
• 4.4 帶通LFM同步算法52-54
• 4.5 仿真結(jié)果54-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 第五章 新算法實驗測試與結(jié)果61-70
• 5.1 實驗系統(tǒng)配置61-62
• 5.2 測試方法62-63
• 5.3 測試結(jié)果分析63-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 總結(jié)與展望70-72
• 參考文獻72-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果77-78
• 致謝78-79
• 附件79

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本文編號：509551