高速水声通信中的关键技术研究

随着海洋开发和信息产业的发展，利用海洋声信道进行数据信息传输的需求大为增加。通过有限带宽的水声信道进行高速信息传输，是目前水声通信领域的研究热点。海洋声信道恶劣的传输特性使得在海洋中实现高速率、高可靠的信息传输成为富有挑战性的研究课题。而由信道多途传播引起的码间干扰是高速水声通信面临的主要困难。 本文以抑制多径传播效应，实现高数据率、高可靠性的水声通信为出发点，系统深入地研究了正交振幅调制技术和复自适应均衡技术。结合水声信道的特点，提出了基于正交振幅技术的高速水声通信系统方案，并设计了适合于中近程水声通信的复自适应均衡器。研究了正交频分复用技术在水声通信中的应用。论文首先对海洋水声信道传输特性及其对水声通信的影响、水声信道的衰落特性以及水声多径信道模型进行了介绍和简要的分析；接着，在对水声信道分析的基础上，系统深入地研究了正交振幅调制技术。结合基于复自适应算法的均衡技术来克服信道多途传播产生的码间干扰；然后提出了基于正交振幅调制技术的高速水声通信系统方案，并根据水声信道的特点设计了适合于高速水声通信系统的复自适应均衡器。仿真结果表明，本文所提出的基于正交振幅调制技术的高速水声通信系统，在采用了复自适应RLS算法的判决反馈均衡技术后，在两组典型的中近程水声信道条件下能够实现可靠通信；最后，基于水声信息高速传输的要求，研究了正交频分复用技术在水声通信中的应用。通过仿真验证了正交频分复用技术的可行性。