OFDM水声通信系统联合信道估计的同步算法研究

正交频分复用（OFDM）技术是目前无线通信领域的研究热点之一。本文提出了一种改进的载波频偏估计方法和信道估计方法,并将这两者与一种高精度的符号同步方法相结合,充分利用了三者的优点,提高了信道估计的精确度,改善了系统的性能。本文还在多径信道下对设计出的OFDM水声通信系统进行了仿真,对采用频偏补偿和符号同步的信道估计性能进行了分析。     

基于OFDM的中程水声通信系统分析

正交频分复用（OFDM）技术具有抗多径、频带利用充分、传输数据率高的优点，在水声通信中具有重要的发展前景。但是目前的相关研究多集中在几百米到几千米的近程水声通信，随着传输距离的增加，信道条件恶劣，多径、多普勒频移影响加剧，需要设计相适应的OFDM系统并采取有效手段改善系统性能。综合分析了10公里距离水声通信的影响因素，设计出相应的OFDM系统和合理的系统参数，并仿真了该系统对信道、多普勒影响的校正。结果表明，该系统在10公里水声通信中性能可靠，可应用于实际环境。     

基于DFT的OFDM水声通信信道估计算法

在水下通信中,要求提供高速丰和高可靠性的通信服务,而正交频分多路复用(OFDM)因具有频带利用率高和抗多径能力强等优点,近年来受到广泛的重视.文中主要研究在采用梳状导频图案的OFDM水声通信系统中,利用DFT变换的方法来实现信道估计,并结合水声通信系统模型对此算法进行了计算机仿真.仿真结果表明该方法在提高计算效率的同时获得了很好的性能,因此非常适用于实时高速水声通信系统.     

OFDM中程水声通信系统仿真及实验

正交频分复用（OFDM）技术具有抗多释、频带利用充分、传输数据率高的优点,存水声通信中具有重要的发展前景。但是目前的相关研究多集中在几百米到几千米的近程水声通信,随着传输距离的增加,信道条件恶劣,多径、多普勒频移影响加剧,需要设计相应的OFDM系统并采取有效手段改善系统性能。该文综合分析了10公里距离水声通信的影响因素,设计出相应OFDM系统和合理系统参数,仿真了系统对信道、多普勒影响的校正,并给出湖试结果。分析表明该系统性能可靠,传输数据率高。     

OFDM水声通信系统信道估计算法应用研究

信道估计的精确性和有效性是正交频分复用（OFDM）水声通信系统具有良好性能的保证。针对水声信道稀疏性的特点,在传统的LS（最小二乘）和LMMSE（线性最小均方误差）信道估计算法的基础上进行了基于压缩感知（Compressive Sensing,CS）理论的LS-MP（Matching Pursuit,匹配追踪）信道估计算法的研究。并在OFDM水声通信系统下,对传统的信道估计方法（LS和LMMSE）和基于压缩感知理论的LS-MP信道估计方法进行仿真分析,对这三种算法进行了性能比较。     

OFDM水声通信多普勒频移采样率转换算法

对于OFDM水声通信系统,传统的基于数据辅助多普勒频移因子估计算法会降低系统的信息传输速率,对接收信号进行采样率转换通常采用重采样的方法,计算量较大。针对上述问题,提出基于过采样技术的多普勒频移因子估计算法及采样率转换算法,通过采用对系统发射信号与接收信号采样点数进行比较的方法,得到多普勒频移因子的估值。在此基础上,利用上述过采样数据和线性插值算法对接收信号进行采样率的转换。理论分析和仿真结果表明,改进算法在保证系统性能的同时,可以大幅减小接收机的计算量,适用于高速实时水声通信系统。     

OFDM水下通信系统信道估计插值算法性能分析

在正交频分复用(OFDM)水下通信系统中,信道估计作为一项关键技术直接影响着系统的性能.研究基于导频信息的线性插值、二阶多项式插值、三次样条插值等信道估计插值算法,应用Matlab仿真给出它们的性能比较,得出不同插值算法下OFDM系统误比特率(BER)和信噪比(SNR)之间的变化关系,以及在不同导频间隔和不同多普勒频移条件下的误比特率曲线图,从而为更好的设计导频间隔,进行水声信道估计提供有力的参考.     

水声通信中的时变多普勒补偿算法研究与仿真

在水声通信中,发射机与接收机之问的相对运动产生的多普勒效应,由于其时变性常常导致补偿时的采样内插发牛错误,造成自适应均衡器的发散,使整个系统的性能严重下降.提出了一种时变多普勒补偿算法,箅法采用一种内嵌二阶锁相环的判决反馈均衡器来估计跟踪时变多普勒变化并及时更新内插采样率,而不需要单独的估计环节.并基于上述方法设计了一种时变内插滤波器来完成多普勒的补偿.基于湖试数据的仿真结果表明该系统在通信距离达到15km,相对速度从0到6m/s变化,加速度为Jm/s2时能很好的工作,并且数据率能达到4kbit/s,特别适合于水声相位相干通信的实时处理.     

基于OFDM的水声通信算法

在水声通信领域,基于正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）的通信技术是最直接和最有效的手段之一. 但是水声通信信道是多变的和复杂的,在传输的过程中可能会受到多途扩展严重、可用带宽有限和高噪声等不理想因素的影响,导致无法恢复出原始数据,所以保证数据的可靠性传输是极其重要的. 本文在原有的OFDM通信基础上加入了交织技术、chirp扩频技术、加窗以及chirp同步技术,并通过对MATLAB的仿真和实验分析,验证了该系统的可行性,最后通过对比加入噪声、多径和多普勒效应的误码率曲线图,说明了该系统的性能和抗干扰能力.     

OFDM水声通信载波频偏估计LS拟合算法

OFDM水声通信系统对载波频率偏移非常敏感,很小的频率偏移就会使系统的性能显著下降。首先分析了由载波引起的载波间干扰,将其等效为系统信噪比的降低。针对OFDM系统利用循环前缀的频率偏移估计精度不高的问题,提出了一种基于循环前缀的频偏估计LS拟合算法（CPLS）,该算法可显著提高频率偏移的估计精度。研究结果表明,同利用循环前缀的频率偏移估计方法相比,基于循环前缀频率偏移LS拟合算法的OFDM水声通信系统能够工作在更低的信噪比情况下。     

水声OFDM系统中卷积码译码设计及其DSP实现

纠错编码是水声OFDM通信系统必须采用的关键技术.本文从译码性能和工程实现角度出发,采用卷积交织、卷积编码和Viterbi软译码相结合的差错控制方案,通过仿真和水池实验确定其参数,并在TMS320DM642上实现.在DSP实现时,卷积交织采用查表法,Viterbi译码采用蝶形运算宏定义等处理方法,极大地提升了运算速度,...     

OFDM水声通信信道估计技术研究

水声信道是一种极其复杂多变的时—空—频变信道,其信道窄、强多径干扰、信号起伏衰落严重,一直是水下信息可靠高速传输的主要障碍。正交频分复用(OFDM)是近年来数字通信中流行的一种并行传输新技术,其核心思想是将整个可用频带分割成多个正交子信道,将待传输的高速串行码流并行地调制在这些子信道载波上。主要研究利用三种不同的导频图案对OFDM水声通信信道进行估计,并通过仿真的方式来分析不同导频图案下信道估计的性能。     

Bayesian Multidimensional Scaling for Location Awareness in Hybrid-Internet of Underwater Things

Localization of sensor nodes in the internet of underwater things(IoUT)is of considerable significance due to its various applications,such as navigation,data tagging,and detection of underwater objects.Therefore,in this paper,we propose a hybrid Bayesian multidimensional scaling(BMDS)based localization technique that can work on a fully hybrid IoUT network where the nodes can communicate using either optical,magnetic induction,and acoustic technologies.These communication technologies are already used for communication in the underwater environment;however,lacking localization solutions.Optical and magnetic induction communication achieves higher data rates for short communication.On the contrary,acoustic waves provide a low data rate for long-range underwater communication.The proposed method collectively uses optical,magnetic induction,and acoustic communication-based ranging to estimate the underwater sensor nodes’final locations.Moreover,we also analyze the proposed scheme by deriving the hybrid Cramer-Rao lower bound(H-CRLB).Simulation results provide a complete comparative analysis of the proposed method with the literature.     

水声信道的多模型模拟和试验

水声信道是一个时变的多径信道，且在不同的时间由于海面的状况不同而不同。为较好地实现水声通信．必须对各种水声信道进行较好地了解，研究出适合水下通信，尤其是水下实时通信的较为实际的模型，增加水下声通信的可靠性和水声实时通信的可懂率。该文在前期研究的基础上，将多模型方法应用于水下声信道的研究，并得出了相应的实验方法。     

基于嵌入式技术的水声传感网和#br# VHF通信网络的互联网关设计

针对水上船舶用户对水下网络监测存在长延时和高费用问题,结合水声传感网特点和水上船舶常用VHF通信设备,采用嵌入式技术,提出一种面向水上船舶用户的水声传感网和水上VHF通信网的无线网关设计方案,对网关的软硬件系统进行设计。仿真结果表明,嵌入式网关实现了水声传感网和VHF通信网的互联互通,具有较高的理论与实际应用价值。     

一种水声通信中的自适应ARQ方案

在水声通信系统中,由于水声信道的半双工、时变和长传播时延等特性,导致用于水声通信中的停等自动重传请求(SW ARQ)方案的吞吐性能显著下降。本文首先利用扩频通信技术,将单个信道分成两个子信道：一个用于前向信道(从发送方到接收方),另一个用于反向信道(从接收方到发送方),充分地利用水声信道。在此基础上,结合选择自动重传请求(SRARQ)方案与返回-n自动重传请求(GBNARQ)方案的混合式自动重传请求(SR GBNARQ)方案的优良性能,提出了一种随水声信道的时变特性改变分组长度的自适应ARQ方案。仿真结果表明：该方案能有效地提高水声通信系统的吞吐性能。