水声直接序列扩频通信中的同步和自适应均衡技术

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guozhenhui11
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直扩码分多址技术是水声通信组网时常用的手段之一,不同于大部分无线电扩频系统,水声信道的多途扩展可以达到数十个符号甚至上百个符号,因此其码间干扰是不可忽略的,信道的时变性要求接收机的参数的更新在码片速率而不是符号速率。自适应判决反馈均衡已经成功的运用在单用户的水声通信当中,但是由于在解扩过程当中的延迟和缺少可靠的码片判决,所以它不能直接的应用在扩频信号当中。为了解决这个问题,本文提出了一种接收机结构是把假设结果而不是实际的判决结果作为反馈的方式,大量的事实证明在传统的符号速率的自适应方法失效的情况下,这种方式能够很好的应对时变的信道环境。为验证以上算法对通信系统的有效性和可靠性的改善,本文以Bellhop产生的南海一月份浅海和深海信道以及G.Proakis提出的B信道为仿真信道进行接收机相关算法的性能仿真,同时文章最后给出了松花湖试验数据的处理结果和分析。仿真结果表明,假设反馈均衡(CHF)算法有不同的滤波器系数的更新形式,相对于LMS算法,RLS算法具有更好的性能,但是具有较高的复杂度,这限制了它的应用;将锁相环和多普勒补偿技术相结合能有效的跟踪时变的信道;分数阶均衡器比符号阶均衡器具有更低的多普勒敏感性;扩频长度的增加会给系统带来更高的信噪比增益,但是同时由于符号长度的增加,信道的时变性会降低系统的性能。为了提高通信速率可以采取高阶调制的方法,但是调制阶数越高,相位敏高性就越高,相应的系统的性能就会有一定程度的下降。相对于RAKE接收机,CHF接收机更适合缓慢时变信道,这种信道的带宽内展现出频谱零点。RAKE接收机要求在一个符号周期内,信道是时不变的,但是复杂度比CHF接收机要低很多。松花湖试验处理结果表明,CHF接收机可以应对大部分的水声信道,并且可以通过特定方法找到最佳的均衡器参数,但是对于突发的干扰或者快变的环境,接收机表现出了局限性。
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