低复杂度单载波频域Turbo均衡水声通信技术

浅海水声通信具有严重多径扩展、衰落以及低信噪比的特点。为克服常规时域判决反馈均衡器计算量大和对接收机参数敏感的不足,基于扩频码的单载波块传输结构提出了一种适用于稀疏水声信道的低复杂度频域Turbo迭代均衡方法。发射端数据块之间插入扩频码作为循环前缀。接收端利用已知扩频码进行稀疏信道估计以及对由多普勒偏移引起的旋转相位进行估计,并采用基于最小均方误差准则下的频域Turbo均衡技术和多通道联合处理方法消除多途效应产生的码间串扰,显著改善了系统性能。通过湖上试验验证,在通信距离为10.8 km条件下,采用QPSK和8PSK调制方式分别实现了3 kbps和4.5 kbps的有效数据率的水声通信,并在3次迭代均衡之下均实现了无误码传输。文中所做工作可为高数据率稳健水声通信研究提供参考。