基于索引调制的单载波高速扩频水声通信方法技术

本发明专利技术涉及一种基于索引调制的单载波高速扩频水声通信方法，属于水声通信领域。依次在发射端对信号进行串并转换、联合符号序号映射、插入CP、并串转换，然后输入水声信道；在接收端依次对信号进行去除CP、FFT、频域均衡、IFFT、符号序号联合解码，得到输出信号。该方法在SC‑FDE的框架下，结合了索引调制，扩频和循环移位技术。联合扩频码索引和循环移位索引用作信息承载单元，以提高数据速率，从而增强频谱，能效和传输的安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于索引调制的单载波高速扩频水声通信方法
本专利技术属于水声通信领域，涉及联合扩频码索引和循环移位调制的单载波高速扩频水声通信技术。
技术介绍
随着人们对海洋认识的逐步深入，对于军事，科技和民用等方面的高速发展，高速率和高可靠性的水声通信(UWA)变得越来越重要。UWA信道的有限带宽导致常规的通信方法数据速率较低。UWA信道会受到严重的传输损失，时变多径传播，严重的多普勒扩展，受距离制约的带宽以及大传播时延。在如此复杂的信道中以高数据速率实现可靠的通信是一项巨大的挑战。在过去的几十年中，各位学者已经研究和测试了多种技术和方案，诸如直接序列扩频(DSSS)和调频(FM)之类的扩频技术通常被视为实现可靠通信的有效技术。扩频方法因其抗多径干扰和抗信道衰落的能力，因此在可靠的UWA通信中越来越受到研究者的重视。然而，受到UWA通信中的带宽限制，常规DSSS方案的数据速率极低。为了提高数据速率，将多个准正交伪噪声(PN)序列叠加并并行发送，并且由一组相关器在接收机中解调。为了降低复杂度，将循环移位键控(CSK)引入到UWA通信中。对于CS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于索引调制的单载波高速扩频水声通信方法，其特征在于步骤如下：/n步骤1：在发射端首先将原始信号进行串并转换，即将串行数据转换为并行数据；/n步骤2：对串并转换后的信号x进行联合符号序号映射；/n先将信号x进行分块，每个块中有N个符号，再将分块后的信号以JpK的信息位分为K组，然后将每组Jp拆分为Jp1，Jp2和Jp3；J是已选中的扩频码的数量，在预定义扩频码的J个子集中，通过p

【技术特征摘要】
1.一种基于索引调制的单载波高速扩频水声通信方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：在发射端首先将原始信号进行串并转换，即将串行数据转换为并行数据；
步骤2：对串并转换后的信号x进行联合符号序号映射；
先将信号x进行分块，每个块中有N个符号，再将分块后的信号以JpK的信息位分为K组，然后将每组Jp拆分为Jp1，Jp2和Jp3；J是已选中的扩频码的数量，在预定义扩频码的J个子集中，通过p1＝log2(Nc)信息位从每个子集合中选择一个扩频码，Nc是扩频码的数量，每个扩频码由L个码片组成，其中第k个扩频码的矢量形式表示为：
ck＝[ck,1,…,ck,L]T(1)
其中ck,i,i∈1,…,L是ck的第i个元素，k是子块索引；
将选定的原始扩频码ck进行循环移位调制，定义一个循环移位矩阵



其中，IN和0N表示N×N单位矩阵和N×N的全0矩阵；
将选定的原始扩频码ck循环移位了Δ个码片后，已调的CSK信号表示为
xk′＝TkΔck(3)
其中，Δ是由p2比特信息决定的循环移位索引，p2＝log2(L)；
然后，每个选定的扩频码乘以相应的MPSK调制符号，表示p3＝log2M个信息位；这意味着符号sk通过循环移位的扩展码ci在L个时隙传播，得到的第k个子块信号为



为了提高数据率，在预定义的扩频码集合中选择J个扩频码，在每个块之间调制得到和叠加，得到第k个子块的叠加信号为



k为子块索引号，CSK调制和MPSK调制在每个选中的扩频码ck,j上进行；依次，得到所有子块



步骤3：插入CP，得到q＝[q(0),…,q(v-1)]为循环前缀CP，v为循环前缀长度；
步骤4：对信号x进行并串...

【专利技术属性】
技术研发人员：何成兵，戴祥飞，陈施渝，张阳，常清，
申请(专利权)人：西北工业大学深圳研究院，西北工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44