加速度下的水声通信多普勒频移补偿方法

针对水声通信双方加速运动导致的一帧数据中每个码元的伸缩比变化,在模糊度函数的基础上提出一种多普勒频移补偿方法。通过对线性调频同步信号进行匹配滤波来估计多普勒频移的取值,根据每个码元的插值因子进行重采样后,采用带有数字锁相环路的判决反馈均衡器补偿残留频移。计算机仿真验证了该方法的有效性,将其与采用恒定插值因子的方法进行了性能对比。结果显示,该方法能够较好地补偿多普勒频移,提高接收性能。     

基于导频chirpZ变换的基带OFDM水声通信多普勒估计方法

在OFDM水声通信中,收发双方非匀速运动时,传统的多普勒估计方法误差较大.提出了一种基于导频chirp Z变换的基带OFDM水声通信多普勒估计方法.该方法针对OFDM水声通信中的基带传输特性,取低频端的子载波为导频信号,对每个OFDM符号进行Chirp Z变换估计其多普勒因子.该方法估计精度高,仿真结果表明相对运动速度小于20 m/s时,估计多普勒因子的误差小于3.6×10-6,较传统的时域相关法误差小2个数量级;初速度小于20 m/s、加速度小于1.4 m/s2时估计的多普勒因子与符号平均多普勒因子的误差均小于3.6×10-6;用线性插值方法对多普勒补偿,不同运动速度、加速度以及多径条件下的仿真性能,验证了变速运动时该方法对OFDM接收信号多普勒估计及补偿的有效性.     

正交频分复用水声通信子载波干扰抑制

在引入正交频分复用调制技术的水声通信中,发送端与接收端采样频率偏差及多普勒频移会引起子载波间的干扰,为了抑制信号产生幅度衰落和相位畸变并降低系统误码率,根据多载波水声通信的特点提出了一种抑制载波间干扰的方法.利用导频序列拟合出采样频偏,通过重采样滤波器进行补偿,对多普勒因子粗补后,利用各象限解调数据方差的极小值确定解调数据长度,通过高分辨率傅里叶变换实现多普勒干扰抑制.3次实验结果证明该方法有效可行,能够较好地抑制子载波干扰,可显著提高多载波水声通信的系统性能.     

共轭对称结构训练符号的多普勒频移估计算法分析

对利用共轭对称结构训练符号进行多普勒频移瞬时值估计的算法性能进行了分析。研究结果表明,在多普勒信道下,该算法具有较高的定时同步精度,并且可以将多普勒频移瞬时值和收、发两端的载波振荡器频偏作为一个整体进行估计,得到准确的估计结果,再进行频偏补偿,从而提高OFDM系统的性能。但在多径-多普勒信道下,该算法的定时估计精度与频偏估计精度较低,很难估计出多普勒频移瞬时值。     

卫星组网系统下的多普勒频移估计与补偿

针对目前卫星移动通信系统中卫星组网能力欠缺等问题,在非地面网络基础上提出了一种基于虚拟卫星小区组网的多普勒频移估计和补偿算法.通过引入集中管理单元,移动终端能快速选择多普勒频移最小的卫星,同时根据传输时延和卫星星历对多普勒频移值进行估计、补偿、更新和再补偿.仿真结果表明,与传统算法相比,该算法有效降低了多普勒频移,提高了卫星通信链路的质量和接入成功率.     

移动通信系统中一种基于对数包络的多普勒频移估计方法

文章提出了一种基于对数包络算法的多普勒频移估计器。该算法利用接收导频信号的对数包络自相关来获得移动通信系统中最大多普勒频移,并通过计算机仿真对该算法进行评估。仿真结果表明算法在很宽的多普勒频率范围内均具有优异的性能,且实现简单。     

水声跳频通信系统的设计与实现

本文以工程需求开展水声跳频通信的研究,针对复杂信道特点提出一套适合于多途环境下的水声跳频通信方法,并构建了通信系统。开发数字信号处理算法,在水池实验条件下,实现了跳频编码信号的解调,恢复出基带通信信息。     

基于OFDM信号的自适应水声信道估计算法

建立适用于OFDM水声通信信号的信道估计模型, 对MP算法进行改进, 引入路径门限调整机制克服虚假路径造成的不良影响, 通过重要路径权系数的迭代修正降低非正交性引入的估计误差, 以较小计算量取得了与OMP算法相当的估计精度; 针对传统信道估计算法对信道长度信息的依赖问题, 提出了一种信道长度自适应信道估计算法, 该算法能够对信道估计质量进行实时评价, 并根据评价结果实现信道估计算法预估信道长度的自适应调整, 满足未知水声信道精确估计及通信应用的需要; 基于OFDM导频元素个数与信道估计效果的关系研究, 提出了OFDM导频序列自调整的通信方案, 以较小的带宽损失保证了可靠的水声通信. 通过仿真和实地试验, 验证了该文研究内容的有效性.     

OFDM系统中基于频率响应包络PSD的最大多普勒频移盲估计算法

提出了一种基于正交频分复用系统的最大多普勒频移盲估计算法.利用恒包络调制的子载波,在接收端获得这些子载波的幅值后按经典周期图法估计其功率谱密度(PSD)的幅值.最大多普勒频移通过获取功率谱密度的分界点位置得到.不同于传统的功率谱密度方法,本算法不需要信道响应的估计值,并且估计精度也有所提高.仿真结果表明,本算法有较好的鲁棒性,在大范围内的多普勒频移下都能保持高估计精度.     

基于混沌序列的水声跳频通信系统研究

从平衡性、相关性及跳频间隔等方面分析了量化log istic混沌序列的性能,并将该混沌序列用于水声快跳频通信中的跳频图案,设计出抗干扰、抗截获能力都很强的水声保密通信系统。仿真结果表明,文中设计的混沌快跳频通信系统在信噪比大于-19 dB,白噪声干扰以及信噪比为-15 dB,部分频带干扰,且干扰带宽与系统带宽的比为0.1~0.5时,系统的误比特率均小于1-0 6。3 km、10 km及15 km湖试的结果表明,基于混沌序列的跳频通信可用于水声保密通信。     

两种OFDM多普勒估计算法在水声信道中的比较

为了消除多普勒频偏影响,通过水上实验对两种OFDM（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）水声通信多普勒估计算法进行对比。基于拷贝相关时延差估计的多普勒估计算法结构简单、易于实现;基于空载波的算法较复杂,但精度较高。利用两种方法对相同的实验数据进行多普勒估计和补偿,并对其通信误码率进行对比。研究结果表明,在慢变的信道中两者的误码率基本相同,但在快变的信道中基于空载波的算法更稳定。     

水声稀疏信道估计与大范围白适应平滑预测研究

研究了对水声稀疏信道的估计与预测．基于水声稀疏信道模型提出了信道重要权系数检测迭代估计算法来对信道的时域冲激响应进行估计,该算法无需预先知道信道多径数,同时可有效利用预估的信道多径数下限减少计算量;基于线性自回归模型提出了大范围自适应平滑预测算法来对水声信道进行预测,无需估计复杂的水声信道二阶统计特性,通过降低信道采样速率和局部平滑以进一步降低预测误差．文中算法比最小二乘（LeastSquares,LS）算法和匹配追踪（MatchingPursuit,MP）算法性能更为优越;当通信距离较短时,信道预测误差在10^2内．本文算法能够对水声稀疏信道进行有效估计和预测,可为水声通信中的自适应技术提供依据．     

一种新的适应于OFDM系统的载波间干扰抑制方案

针对高速移动环境下多普勒效应引起的载波间干扰严重影响了正交频分复用系统的性能问题,提出了新的基于时域干扰自消除的载波间干扰抑制算法．该算法基于符号重复的正交频分复用系统,在接收端进行一系列的信号处理后,得到大量具有不同附加延时的重构正交频分复用符号; 之后,利用信道的统计特性对这些重构的正交频分复用符号进行合并接收,从而抑制载波间干扰．仿真与分析表明,时域干扰自消除能有效地抑制载波间干扰,提高系统性能,为高速移动环境中应用正交频分复用提供了一种有效的解决方案．     

Turbo码在水声OFDM通信中的应用研究

为了增强高速水声通信中信息传输的可靠性,采用了性能优越的Turbo码和OFDM相结合的方法,并与传统的卷积码进行了性能比较.仿真结果表明,在水声通信可以接受的信噪比范围内,采用Turbo码的误码性能明显优于无信道编码和卷积编码;在带宽利用率相同时使用该方案的水声通信系统性能优于无信道编码和卷积码.因此,把Turbo码与OFDM相结合的传输体制可以明显提高水声通信系统的传输速率和可靠性,从而在水声通信中具有良好的应用前景.     

OFDM系统中基于时域干扰自消除的载波间干扰抑制技术

为了降低信道时变造成的载波间干扰(ICI)对正交频分复用(OFDM)系统性能的影响,提出了基于时域干扰自消除(TDISC)的ICI抑制方案和基于导频辅助估计的次优合并TDISC算法。仿真与分析表明,该算法能有效对抗信道中的时变衰落,提高OFDM在高速移动环境中的系统性能。     

Blind equalization method for OFDM systems in non-cooperative communication

The traditional methods of blind equalization for orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) systems have the problems of slow convergence rate and short received data. A novel blind equalization method of OFDM systems based on the multi-modulus hybrid algorithm and variable step size iteration of inter symbol interference is proposed to solve this problem. Piecewise multiplexing of the received data is adopted in this method, and then the modified constant modulus algorithm and the decision directed algorithm are mixed into the multi-modulus hybrid algorithm. This equalization method is utilized by the variable step size iteration based on inter symbol interference. Simulation results show that the proposed method has not only more stable convergence performance but also faster convergence speed than the traditional equalization methods in non-cooperative communication.     

基于矢量传感器的高速水声通信技术研究

矢量传感器较传统声压水听器有诸多优势，但将其应用于水声通信领域在国内外却未见有公开的文献报道、由此研究了声压和振速的联合处理获得指向性增益的方法，理论上证明在均匀加权的情况下，指向性增益为4.8dB、研究了最优权的选取方法，在最优权条件下，指向性增益为6dB、将该处理方法应用于相位调制的高速水声通信中，并结合自适应均衡算法进行相干解调和解码．建立了一套以矢量传感器为接收器的相位调制通信系统，在松花湖进行了试验研究，试验结果表明，该方法可有效地降低通信误码率，提高通信系统的作用距离．     

水声通信变步长自适应多普勒补偿

针对水声通信中信号收发双方相对运动引起的多普勒效应,对于QPSK调制信号在自适应多普勒补偿的基础上提出一种变步长自适应多普勒补偿算法。该算法根据接收信号的均衡误差和相位估计,调节多普勒跟踪步长,估计出多普勒效应,通过线性插值法对接收信号进行多普勒补偿。通过计算机仿真,将其与恒定多普勒跟踪步长的自适应多普勒补偿方法进行了性能对比,结果显示该方法能够较好估计出多普勒效应,提高了接收性能。     

快衰落环境下OFDM子载波间干扰抑制算法

针对高速移动环境下多普勒频偏造成移动信道的快衰落和正交频分复用(OFDM)系统中子载波间干扰(ICI)问题,提出了一种适合快衰落环境的OFDM系统子载波间干扰抑制算法．采用接收符号移位抵消方式消除符号子载波对远处其他子载波的干扰,再运用频域邻道干扰滤波方式消除其对相邻子载波的干扰,而快衰落的时变信道特性采用梳状导频方式跟踪估计．利用移位抵消后特殊的子载波间干扰分布特性,简化了信道传输矩阵以及邻道干扰抵消算法．通过合理设计训练符号,提高了在ICI环境下信道估计的准确性,从而获得带宽效率和复杂度的均衡．仿真结果表明,该算法可有效改善ICI对OFDM系统性能的影响．