水声通信网络中基于morl-FFT的自适应多普勒补偿方法技术

本发明专利技术提出了水声通信网络中基于morl‑FFT的自适应多普勒补偿方法，属于水声通信范畴。所述自适应多普勒补偿方法包括以下步骤：步骤一：将接收信号中的OFDM符号与一组正交的小波函数分别相乘；步骤二：利用自适应算法估计载波的加权因子；步骤三：对加权之后的数据进行解调，补偿多普勒。本发明专利技术提出了一种水声通信网络中基于morl‑FFT的自适应多普勒补偿方法，使用小波函数和FFT来解调OFDM符号，我们采用自适应算法来确定最佳组合器权重。在这里，我们利用一个随机梯度算法来计算组合器权重。我们提出了使用模拟和实验数据的提出的多普勒补偿和阵列组合方法的详细实验分析。

Adaptive Doppler compensation method based on morl FFT in underwater acoustic communication network

【技术实现步骤摘要】
水声通信网络中基于morl-FFT的自适应多普勒补偿方法
本专利技术涉及一种基于morl-FFT的自适应多普勒补偿方法，具体涉及信道估计、信道均衡和自适应算法，属于水声通信范畴。
技术介绍
在水声通信中，水声信道是一个空间变化和随时间变化的复杂随机信道，其可用带宽有限且存在严重缺陷。噪声特性，多径延迟和多普勒频移给水声通信的研究和实现带来了很大困难。正交频分复用(OFDM)技术由于其频带优势由于其高利用率和强多路径抗干扰能力，在水声通信领域得到了广泛的应用。但OFDM频率偏移非常敏感。当发送端与接收端存在相对运动时产生的多普勒会导致子信0道间干扰。由于多普勒频移大小与信号本身频率有关，使得在OFDM宽带信号中，对不同频率的子信道产生的频率偏移大小是不同的。如果仍按原来的频点位置提取数据，将会偏离正交位置而带来严重的子信道间干扰。并且在多普勒现象严重时会造成整数倍的频率偏移，造成数据无法解调。由于在水声OFDM系统中，工作频率通常为低频，并且由于水声信道可用带宽较窄，声速远低于无线电传输速度，因此各子载波所受多普勒频移影响是不同的，较无线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水声通信网络中基于morl-FFT的自适应多普勒补偿方法，其特征在于，所述自适应多普勒补偿方法包括以下步骤：/n步骤一：将接收信号中的OFDM符号与一组正交的小波函数分别相乘；/n步骤二：利用自适应算法估计载波的加权因子；/n步骤三：对加权之后的数据进行解调，补偿多普勒。/n

【技术特征摘要】
1.水声通信网络中基于morl-FFT的自适应多普勒补偿方法，其特征在于，所述自适应多普勒补偿方法包括以下步骤：
步骤一：将接收信号中的OFDM符号与一组正交的小波函数分别相乘；
步骤二：利用自适应算法估计载波的加权因子；
步骤三：对加权之后的数据进行解调，补偿多普勒。


2.根据权利要求1所述的水声通信网络中基于morl-FFT的自适应多普勒补偿方法，其特征在于，步骤一中，具体的，小波函数定义为：



其中，C是重构时归一化常量，将接收信号中的OFDM符号与一组正交的小波函数分别相乘，得到输出为：



其中，S(n)为相乘后输出信号，a(i,j)为权值，ys为接受到的OFDM符号，ψ(i)为正交的小波函数。


3.根据权利要求1所述的水声通信网络中基于morl-FFT的自适应多普勒补偿方法，其特征在于，步骤二中，具体的，自适应算法采用最小均方算法LMS，LMS算法描述为：
对滤波器初始值的初始化：ω0(0)＝0，算法运算过程：n＝1,2,...，误差信号：e(n)＝d(n)-wH(n-1)u(n)，权系数更新：w(n)＝w(n-1)+μ(n)u(n)e*(n)，
其中，u(n)是输入信号，d(n)是期望响应，μ(n)是步长因子，当d(n)未知时，用滤波器的输出表示期望信号，步长因子取值范围为：



其中λmax是输入信号自相关矩阵的最大特征值，
在不知道信道先验信息的情况下得到权值定义辅助变量并利用响应...

【专利技术属性】
技术研发人员：马雪飞，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23