导　　师： 余华

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 近年来,随着各国对海洋资源开发的高度重视,对于高速水声通信系统的研究迫在眉睫。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术由于其子载波之间相互正交,具有很高的频谱利用率,同时OFDM具备较强的抗多径干扰能力,能够很好地适应水声信道环境下可用带宽窄、多径时延严重等特点。但是,OFDM技术对同步偏差比较敏感,同步算法的准确性将直接关系到OFDM系统性能的好坏。本文主要研究水声OFDM系统中信号帧的检测与同步算法,主要工作如下:1.介绍了水声信道的特性和OFDM的基本原理,并简要分析了同步偏差对OFDM性能的影响。2.对OFDM系统中滑动双窗口能量检测的虚警概率与检测概率进行了理论推导,通过仿真与滑动单窗口的性能进行了对比,最后模拟了两种方法在信号检测过程中性能指标的变化情况,结果表明双窗口能量检测的阈值受信号和噪声影响小,实用性更强。3.探讨了基于自相关和互相关运算的OFDM经典定时同步算法,并对其性能进行了分析。针对互相关定时同步算法对频偏比较敏感的特点,提出了一种基于调频信号的定时同步算法,通过设计特定的导言结构消除了载波频偏的影响。新算法可以直接对基带过采样数据进行定时同步,仿真结果表明算法具有较好的定时性能。4.将信号检测与定时同步相结合,提出了一种适用于实际水声通信系统的帧同步与多普勒补偿方案。通过对千岛湖实验数据进行分析,验证了方案的同步补偿性能。更多还原

关 键 词： 水声通信 信号检测 同步 多普勒补偿

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