OFDM水声通信系统的均衡技术研究

来源 :浙江海洋大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:jiangchong122
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水声通信作为目前进行长距离水下通信的唯一手段,也是当今海洋资源大开发时代下的研究热点。随着人们对能源的需求量日益增加以及陆地资源的日益匮乏,越来越多的人开始着眼于海洋资源的开发和利用。海洋所占面积为陆地的两倍,拥有着更多的能源。但是对海洋资源的开发利用,相比于陆地更加困难,其中的重要难点之一,即为水下通信困难的问题。水下通信,无论在资源勘探还是在军事民事上,都扮演着不可或缺的角色。然而,水声通信在时变、多径的海洋环境下的实现,较陆地更加困难。本文利用正交频分复用(OFDM)通信的优良性能,以及均衡技术,构建了适用于水下通信的OFDM水声通信系统。  采用均衡技术和OFDM技术相结合的办法,可以极大程度的改善水声通信质量。由于水声信道矩阵的复杂特性,导致相应的系统均衡算法也极为繁杂。本文提出了一种均衡算法优化方法,通过简化信道矩阵,化简均衡算法,以达到减少系统均衡时耗的目的。  本文首先分析研究了OFDM技术以及均衡算法的相关原理。然后在基本原理分析的基础上,结合信道矩阵的带状简化方法和矩阵的分解、分块化简方法,提出了一种计算量更小,系统计算时间更短的均衡算法优化方法。最后通过系统仿真的方法,对优化前后的均衡算法性能,进行仿真研究。通过对系统的仿真实验发现,仿真结果符合理论研究的预期结果。一方面,简化后的均衡算法,能够较好的保持原有均衡算法的性能,另一方面,优化后算法能够极大的简化原有算法的时间复杂度。将这种均衡算法的优化方法,运用到一般水声通信系统中,将能够较大程度的提高通信效率以及降低系统复杂度。
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