六邊形多載波調(diào)制水聲通信技術(shù)研究.pdf

1、近幾年來(lái)，由于軍事科技發(fā)展和海洋資源開(kāi)發(fā)的需求，人們?cè)絹?lái)越重視水下通信系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與研究，因此水聲通信成為一個(gè)新的研究領(lǐng)域。OFDM技術(shù)憑借其高速的數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)勢(shì)，在水聲通信中的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛。但水聲信道具有嚴(yán)重的時(shí)變性和頻率選擇性衰落，OFDM技術(shù)應(yīng)用于水聲通信時(shí)存在幾個(gè)嚴(yán)重的缺陷:(1)系統(tǒng)頻譜衰減慢，旁瓣高;(2)對(duì)載波頻偏和相位噪聲比較敏感;(3)僅解決了由多徑引起的符號(hào)間干擾。而相比OFDM，六邊形多載波調(diào)制(Hexagona

2、lMulticarrier Transmission，HMCT)技術(shù)具有很高的抗符號(hào)間干擾和載波間干擾的能力，為此研究其在水聲信道下的性能具有重要的意義。
　　本文主要研究了HMCT在水聲信道下的性能，通過(guò)與OFDM比較，驗(yàn)證了HMCT適合在水聲信道這樣的雙選擇信道下傳輸。首先針對(duì)直接累加算法實(shí)現(xiàn)HMCT的高復(fù)雜度，依據(jù)濾波器組多相分解原理，推導(dǎo)了HMCT的濾波器組表達(dá)形式，并通過(guò)引入IFFT變換，實(shí)現(xiàn)了HMCT的快速算法。同時(shí)驗(yàn)

3、證了快速實(shí)現(xiàn)算法與直接累加算法的等效性。其次，介紹了水聲信道的特性，包括水聲信道的傳播損耗、多徑效應(yīng)和多普勒頻移。并采用一種符合海洋環(huán)境的水聲信道模型模擬了時(shí)變的水聲信道。最后對(duì)OFDM，HMCT系統(tǒng)做了信道估計(jì)，由于水聲信道是一種典型的稀疏信道，而壓縮感知技術(shù)是一種充分利用信號(hào)的稀疏特性對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣和編碼的方法，其利用較少的觀測(cè)值即可很大概率的重構(gòu)原始信號(hào)。因此，采用正交匹配追蹤壓縮感知算法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)稀疏信道的準(zhǔn)確估計(jì)，并與傳統(tǒng)的L