基于正交频分复用OFDM的异步多用户水声通信方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于正交频分复用OFDM的异步多用户水声通信方法和装置，其中，该方法包括：将OFDM调制与频分多址进行结合并将频域的子载波进行分配，将窄带降序列作为同步序列通过相关值计算公式与本地序列相关；将多个窄带升序列进行多普勒估计，分别将多个窄带升序列与本地序列相关计算偏移量，以进行信号同步和多普勒估计；将子载波分配给不同的用户，以及对每个用户的子载波进行分配，并将子载波中的空载波作为频谱保护带；采用导频插值的频域估计算法进行信道估计利用插值得到信道估计结果进行信道均衡。本发明专利技术能够同时支持多个移动节点的高速通信，很好地满足了水下多用户信息传输需求，且算法简单、计算量低，具有很强的应用价值。用价值。用价值。

【技术实现步骤摘要】
基于正交频分复用OFDM的异步多用户水声通信方法和装置


[0001]本专利技术涉及无线信息传输
，尤其涉及一种基于正交频分复用OFDM的异步多用户水声通信方法和装置。

技术介绍

[0002]水声通信是海洋中无线信息传输的主要技术手段，与有线通信相比，具有设备布放简单、灵活性强、安全系数高、成本低等优点，在海底环境观测、海洋工程建设、潜水器和航行器作业以及军事领域等方面都发挥了广泛的作用。然而水声信道具有低通特性、传播延迟大、多途时延扩展大、多普勒频移效应明显、信道时变、环境噪声高、信号容易畸变起伏等特点，因此相比无线电磁通信，水声通信具有带宽受限严重、通信速率低、噪声干扰多、传输延迟大、需要特殊的抗多普勒频移和抗时变处理等诸多劣势，极大增加了水声通信系统设计的难度。
[0003]早期的水声通信主要采用点对点的通信方式，只支持两个用户之间的相互通信。但近些年随着人类海洋活动越来越频繁，各种水下载人潜水器、水下无人自主潜水器、潜标、浮标等海洋设备应用日益增多，水下信息传输的数据量和节点数目都不断增加，传统的通信方式无法实现多个设备之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于正交频分复用OFDM的异步多用户水声通信方法，其特征在于，包括以下步骤：将OFDM调制与频分多址进行结合，并将频域的子载波进行分配，以使得多用户通信；基于所述多用户通信，将窄带降序列作为同步序列通过相关值计算公式与本地序列相关；以及，将多个窄带升序列进行多普勒估计，分别将所述多个窄带升序列与所述本地序列相关计算偏移量，以进行信号同步和多普勒估计；基于所述信号同步和多普勒估计，将所述子载波分配给不同的用户，以及对每个用户的子载波进行分配，并将所述子载波中的空载波作为频谱保护带；基于所述频谱保护带，采用导频插值的频域估计算法进行信道估计利用插值得到信道估计结果，基于所述信道估计结果进行信道均衡。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相关值计算公式为：其中，X为本地序列，Y为接收序列，γ为相关值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将多个窄带升chirp序列进行多普勒估计的估计公式为：估计的估计公式为：其中，y(t)为接收序列，x
ptr
(t)、x
post
(t)为本地序列，和分别为前后HFM序列到达时间，则计算实际接收数据帧长度：根据T
tp
和关系，估计多普勒为：4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述子载波分配给不同的用户并对每个用户的子载波进行分配，包括：根据用户数目，将所述子载波分配给不同的用户，根据子载波的功能，对每个用户的子载波进行分配；其中，所述子载波分为空载波、导频和数据。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用导频插值的频域估计算法进行信道估计利用插值得到信道估计结果，包括：采用导频插值的频域估计算法，根据已知导频序列和实际接收到的导频数据计算导频位置的频率响应，利用插值得到数据子载波位置的频率响应估计结果。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用插值得到数据子载波位置的频率响应估计结果，包括：不考虑载波间的相互干扰，输入输出关系的矢量表达式为...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐立军，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：