二元正交chirp载波水声通信时变多普勒系数估计

针对水下潜器间相对变速运动时进行声通信导致的宽带多普勒和码元间多普勒不一致的问题,本文提出一种基于二元chirp信号的移动稳健水声通信系统的多普勒估计和解调算法。基于分数阶傅里叶变换(FRFT)对同步信号处理得到初始多普勒系数后,利用相邻码元间的相关性,对相邻码元进行滑动匹配迭代处理,实现对每一个chirp载波的多普勒系数估计,同时在估计多普勒系数的过程中利用中间变量实现对信号的解调。海上通信距离5 km,运动速度为1.5 m/s时,可以达到误码率小于10-4的通信效果。仿真和海上试验结果都证实了该方法的有效性。

超宽带水声信道中基于不等间隔傅里叶变换的OFDM多普勒系数估计

由于水声信道的超宽带特性,水声OFDM通信中不同子载波的多普勒频偏具有非一致性,影响多普勒系数估计的精度.提出按假设的多普勒系数确定空子载波频率,利用不等间距傅里叶变换计算空子载波的能量和为代价函数,利用最速下降法搜索代价函数最小值估计多普勒系数.该方法可避免通过估计各子载波非一致的CFO来估计多普勒系数而引起的误差,提高多普勒系数估计精度,同时利用NUFFT计算空子载波的能量和,可有效降低算法计算量.通过湖试实验数据验证本文方法,实验中相对移动速度达5kn,信号相对带宽达67%,利用该方法估计的多普勒系数对数据进行多普勒补偿,获得了优良的通信效果,显示了该方法的有效性.