滤波器组联合子载波多维索引调制水声通信系统及方法技术方案

技术编号:37389740 阅读:28 留言:0更新日期:2023-04-27 07:28
一种滤波器组联合子载波多维索引调制水声通信系统及方法。所述系统包括发送端和接收端;所述方法是:在发送端进行联合索引调制,先将FBMC符号的部分比特用于选择激活的原型脉冲索引,对其余发送的信息比特和所有子载波进行分组;再各组中一部分比特用于选择激活的子载波索引,其余比特经星座符号映射调制到激活子载波上,通过滤波器组调制后形成发送信号;经水声信道作用后在接收端解调出三部分发送比特,最后合并各部分译码结果恢复出原始的数据比特。本发明专利技术将部分发送比特隐含在滤波器组和活跃子载波的激活位置信息中,灵活选择收发滤波器组基函数来匹配复杂时变的水声信道状态,降低了系统误码率,提高了系统频带利用率和抗干扰能力。和抗干扰能力。和抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
滤波器组联合子载波多维索引调制水声通信系统及方法


[0001]本专利技术涉及水声通信
,具体涉及一种滤波器组联合子载波多维索引调制(MIM,Multidimensional index modulation)的水声多载波通信系统及方法。

技术介绍

[0002]多载波调制技术可将高速串行传输转化为低速并行传输,增加了码元持续时间,使码间干扰程度大为降低;相关技术已被广泛应用于水声通信,并成为新一代的无线通信标准。以正交频分复用技术(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)为代表的多载波高效水声通信技术体系已经日趋成熟。滤波器组多载波(FBMC,Filter Bank Multi

Carrier)技术引入时频局部化特性良好的脉冲作为系统的滤波器组,相比OFDM的矩形脉冲,FBMC的脉冲在时域和频域的集中特性都比较良好,因此不再需要循环前缀,系统频谱效率大大地提升。然而目前的水声多载波通信技术中,无论是采用OFDM体制还是FBMC体制在信号初始调制方式上依旧是只采用了传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滤波器组联合子载波多维索引调制水声通信系统,包括发送端和接收端;所述发送端包括原型脉冲索引模块、比特分流器、载波状态索引模块、星座映射模块、FBMC块产生器、滤波器组调制模块;所述接收端包括均衡器、检测器、译码器和比特并流器;比特输入信号分别作为所述原型脉冲索引模块的输入信号、比特分流器的输入信号;所述原型脉冲索引模块的输出信号传递至所述滤波器组调制模块;所述比特分流器的输出信号分别传递至载波状态索引模块、星座映射模块;所述载波状态索引模块的输出信号、星座映射模块的输出信号均传递至所述FBMC块产生器;所述FBMC块产生器的输出信号传递至所述滤波器组调制模块;所述滤波器组调制模块的输出信号作为所述发送端的输出信号;所述发送端的输出信号作为所述均衡器的输入信号;所述均衡器的输出信号传递至所述检测器;所述检测器的输出信号传递至所述译码器;所述译码器的输出信号传递至所述比特并流器;所述比特并流器的输出信号作为所述接收端的输出信号。2.如权利要求1所述的滤波器组联合子载波多维索引调制水声通信系统,其特征在于,所述检测器包括:原型脉冲检测模块、子载波基函数模块、FBMC块分组器、载波状态检测模块、符号检测模块;所述译码器包括:滤波器索引译码模块、子载波索引译码模块、星座符号译码模块;所述均衡器的输出信号传递至所述原型脉冲检测模块;所述原型脉冲检测模块的输出信号传递至所述子载波基函数模块;所述子载波基函数模块的输出信号分别传递至所述FBMC块分组器、滤波器索引译码模块;所述FBMC块分组器的输出信号传递至所述载波状态检测模块;所述载波状态检测模块的输出信号传递至所述符号检测模块;所述符号检测模块的输出信号分别传递至所述子载波索引译码模块、星座符号译码模块;所述子载波索引译码模块的输出信号、星座符号译码模块的输出信号、滤波器索引译码模块的输出信号均传递至所述比特并流器。3.一种如权利要求1或2所述的滤波器组联合子载波多维索引调制水声通信系统的通信方法,其特征在于,包括发送方法和接收方法;所述发送方法的步骤是:步骤1:发送的二进制比特流中一部分比特用于选择激活的原型脉冲索引,其余比特经比特分流器与所有子载波平均分组,各组中部分比特用于选择激活的子载波索引,部分比特经正交振幅调制后映射到激活子载波上,各组数据经FBMC块产生器后形成完整发送数据;步骤2:将映射后的复数星座符号实部虚部交错1/2个周期,通过步骤1中原型脉冲索引所选用的滤波器进行滤波器组多载波调制,形成发送信号送入水声信道进行传输;所述接收方法的步骤是:步骤3:在接收端对信道均衡后的接收符号进行解调和译码,最终将输出合并恢复出原始的发送二进制比特流。4.根据权利要求3所述的一种滤波器组联合子载波多维索引调制水声通信系统的通信方法,其特征在于,步骤1中所述根据通信需求确定系统的子载波总数M,输入比特总数A;其中p1比特用来选择激活的滤波器原型脉冲索引,其余B比特信息经比特分流器和子载波平均分为G组,每组p=p2+p3比特信息映射到长度为K的子载波组上,A=p1+B=p1+(p2+p3)G,G
=M/K=B/p;每组中仅有L个子载波被激活用于传输星座符号,其余静默子载波被置零,p2比特用来选择激活的子载波索引,...

【专利技术属性】
技术研发人员:王彪朱雨男解方彤张友文金翩王杰
申请(专利权)人:江苏科技大学
类型:发明
国别省市:

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