交织子载波FBMC-IM水声通信系统的性能分析

针对现有基于滤波器组多载波的索引调制(FBMC-IM)系统在水声通信中无法获得更优误码率性能的问题,对FBMC-IM系统进行改进,提出一种基于滤波器组多载波的交织子载波索引调制系统(FBMC-ISIM)。该技术继承了基于滤波器组多载波调制系统(FBMC)和索引调制系统的优势,利用子载波索引控制载波的激活,灵活地调整静默子载波数和激活子载波数,同时通过联合设计,使承载数据符号的实载波按照交织子载波索引调制的方式进行数据映射,从而使同一子块的子载波信道衰弱不相关,大大降低了系统的误码率。在实测水声信道下进行仿真,仿真结果显示该技术在相同信噪比下比FBMC-IM系统的误码率更低,证明了该技术在水声信道中可以获得比FBMC-IM系统更优的误码率性能。

基于索引调制的FBMC水声通信技术研究

针对传统多载波调制系统在水声通信中无法获得更优的频谱效率和误码率性能的问题,将索引调制引入到传统多载波FBMC系统中,提出了一种基于滤波器组多载波的索引调制(FBMC-IM)技术。该技术利用子载波索引来控制载波的激活,可灵活的调整静默子载波数和激活子载波数使系统具有更优的传输性能。解决了传统多载波调制系统在水声通信中性能较差的问题。最后在实测水声信道下进行仿真,仿真结果表明基于滤波器组多载波的索引调制(FBMC-IM)系统可以通过选择激活不同子载波数目来获得比传统多载波调制系统更优的频谱效率和误码率性能,证明了该方法的有效性。

基于索引调制的FBMC水声抗干扰通信技术研究

考虑到现实水声通信环境中存在非连续频带干扰导致系统的接收端误码率较高的问题,本文提出一种基于索引调制的FBMC水声抗干扰通信(filter bank multi-carrier with index modulation, FBMC-IM)技术研究方案。首先分析无干扰情况下,水声FBMC-IM通信系统误码率性能要优于传统FBMC系统。根据非连续频带干扰频率范围,对水声FBMC-IM系统的通信频带进行划分,使得与非连续频带干扰信号混叠部分的子载波静默,未受干扰的子载波保持活跃状态并承载通信信号,实现不连续的通信频带划分来规避干扰的影响。仿真实验结果表明,该方案明显降低了系统接收端的误码率,提高了系统的抗干扰能力。

基于多层双向长短时记忆网络的水声多载波通信索引检测方法

索引调制滤波器组多载波(FBMC-IM)水声通信系统在进行信号检测时,需要先根据均衡后子载波上承载的恢复数据判断出活跃子载波的位置。针对传统检测方法估计索引信息时计算复杂度高且准确度较低的问题,该文结合双向长短时记忆网络(BLSTM)对时序信号进行特征提取的优势,将深度学习理论引入水声信号处理的概念,提出一种基于多层BLSTM的水声通信信号索引检测方法。该方法将传统索引检测问题转化为数据驱动的多元分类问题,在提高估计性能的同时降低了计算复杂度。基于湖试测得的水声信道数据仿真验证了该方法的优越性和鲁棒性,可以作为索引调制机制下的一种通用检测手段。