一种已知子载波频率的OFDM‑MFSK水声通信宽带多普勒估计与补偿方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种已知子载波频率的OFDM-MFSK水声通信宽带多普勒估计与补偿方法
本专利技术涉及的是一种已知子载波频率的OFDM-MFSK水声通信宽带多普勒估计与补偿方法，属于水声通信领域。
技术介绍
OFDM-MFSK是多载波技术与MFSK相结合的调制技术，OFDM-MFSK的发射端将全部子载波以M元为一组进行划分，采用MFSK的方式进行信息映射，接收端则按照非相干的方式进行MFSK信号的检测，避免了信道的估计与均衡过程。OFDM-MFSK兼容了多载波调制技术的高通信速率，又保留了MFSK调制的稳健性能，与正交频分复用(OFDM)调制相比，可以更好的平衡传输速率和稳健性能。在水声通信中，信源与信宿之间的相对运动会导致通信系统受到严重的多普勒影响。在多载波水声通信系统中，多普勒效应直接使系统受到子载波间干扰以及子载波信噪比损失的影响，导致系统性能严重下降。水声信道的超宽带特性，导致多载波系统的不同子载波的频率偏移是非一致的，即宽带多普勒效应。传统的多普勒估计方法主要包括单频脉冲法、线性调频块方法以及空子载波方法。单频脉冲法通过估计频率偏移来计算多普勒因子，但水声信道严重的频...
【技术保护点】
一种已知子载波频率的OFDM‑MFSK水声通信宽带多普勒估计与补偿方法，其特征在于：(1)发射端在每个OFDM‑MFSK数据符号中加入若干子载波并插入宽带脉冲对信号；(2)接收端首先对同步信号进行检测，截取脉冲对信号和数据，利用脉冲对信号对多普勒因子进行粗估计，确定每个已知频率子载波的多普勒频偏搜索范围；(3)对每个OFDM‑MFSK数据块进行过采样处理，并根据插入的已知频率子载波来计算当前数据块的平均多普勒因子；(4)由平均多普勒因子计算整个数据块全部子载波受多普勒影响后的新位置，直接抽取新位置上的数据完成宽带多普勒补偿。
【技术特征摘要】
1.一种已知子载波频率的OFDM-MFSK水声通信宽带多普勒估计与补偿方法，其特征在于：(1)发射端在每个OFDM-MFSK数据符号中加入若干子载波并插入宽带脉冲对信号；(2)接收端首先对同步信号进行检测，截取脉冲对信号和数据，利用脉冲对信号对多普勒因子进行粗估计，确定每个已知频率子载波的多普勒频偏搜索范围；(3)对每个OFDM-MFSK数据块进行过采样处理，并根据插入的已知频率子载波来计算当前数据块的平均多普勒因子；(4)由平均多普勒因子计算整个数据块全部子载波受多普勒影响后的新位置，直接抽取新位置上的数据完成宽带多普勒补偿。2.根据权利要求1所述的一种已知子载波频率的OFDM-MFSK水声通信宽带多普勒估计与补偿方法，其特征在于：所述的子载波信号的频率为已知，插入的宽带脉冲对信号在同步信号与数据之间。3.根据权利要求1所述的一种已知子载波频率的OFDM-MFSK水声通信宽带多普勒估计与补偿方法，其特征在于：插入宽带脉冲对信号时脉冲对与同步信号和数据之间要加入保护间隔，保护间隔长度要大于信道多途扩展长度。4.根据权利要求1所述的一种已知子载波频率的OFDM-MFSK水声通信宽带多普勒估计与补偿方法，其特征在于：所述的同步信号为线性调频信号，宽带脉冲对信号由线性调频信号(LFM)组成。5.根据权利要求1所述的一种已知子载波频率的OFDM-MFSK水声通信宽带多普勒估计与补偿方法，其特征在于：所述的利用脉冲对信号对多普勒因子进行粗估计的过程如下，假设发送单个脉冲序列的时域信号xn的复通带等效信号为sn＝xnexp(j2πftnTs)(1)其中，ft为发送载波频率，Ts为采样间隔；在接收端，若不考虑噪声的影响，则复基带等信号为rn＝xnexp(j2πfrnTs)exp(-j2πftnTs)＝xnexp(j2πΔf′nTs)(2)式中，fr为接收载波频率，Δf′＝fr-ft为载波频率偏移；则两个重复序列的复相关为
【专利技术属性】
技术研发人员：韩云峰，郑翠娥，崔宏宇，张居成，孙大军，王永恒，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。