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《燕山大学》 2010年
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基于OFDM的水声通信关键技术的研究

许婷婷  
【摘要】: 随着海洋事业的不断发展和成熟,水声通信技术受到了人们的广泛关注。由于海洋水声信道是一个极其复杂的时-空-频变参信道,并且具有强多途性,因此高速、可靠地进行水下通信是目前水声通信领域研究的热点。正交频分复用OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术把高速的数据流通过串并转换,使每个子载波上的数据符号持续时间相对增加,有效地减少了由多途性带来的符号间干扰ISI (Inter-symbol Interference),并且多个子载波并行传输数据,频谱利用率高,有抗频率选择性衰落的能力。因此本文将OFDM技术应用到水声通信中,并从以下几个方面做了研究: 首先,本文针对水声信道带宽有限的特点,把网格编码调制TCM (Trellis-coded Modulation)技术应用于水声信号调制,并且研究了TCM、TCM-8PSK原理及其在基于OFDM的水声通信系统中的应用,然后通过实验仿真与16QAM和QPSK对比证明了这种调制方式可以很好的解决数据传输的效率问题和可靠性问题。 其次,本文分析了块状导频和梳状导频各自的特点和适用情况,并通过实验仿真,对比了梳状导频和块状导频在不同海洋环境下的表现。本文还研究了LS、MMSE信道估计算法和改进算法以及这些算法在水声通信系统中的性能。 最后,利用水声信道冲激响应具有稀疏性的特点,本文将压缩传感理论应用到水声信道估计中,提出了一种基于近似l_0范数的信道估计算法。该算法用近似函数的最优解来求得最小化l_0范数,从而得到信道的最稀疏解。仿真结果表明:与传统的信道估计算法相比较,这种估计算法在信噪比相同的情况下均方误差小,并且算法复杂度低。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN929.3

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 付金山;基于稀疏分解理论的声矢量阵信号处理[D];哈尔滨工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 许巍巍;基于OMAP的水声通信系统的研究与设计[D];哈尔滨工程大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈若骋;李健;;基于梳状导频的OFDM信道估计算法[J];电力系统通信;2008年05期
2 蒋琦,刘洋,王家恒;基于导频的OFDM信道估计算法的比较与分析[J];电子工程师;2005年08期
3 程履帮;;OFDMA系统中基于LMMSE信道估计算法的改进及其性能分析[J];电子学报;2008年09期
4 乔钢;苏军;;TCM在基于OFDM的水声通信系统中的应用研究[J];海军工程大学学报;2008年02期
5 尹胤;杨宇航;闫正航;;基于梳状导频的OFDM系统子载波和功率分配[J];计算机工程;2008年21期
6 胡楚锋;赵军仓;张麟兮;;水下通信中TCM的关键技术研究[J];计算机测量与控制;2007年09期
7 邓红超;蔡惠智;胡捍英;;一种低复杂度的正交频分复用水声信道估计方法[J];声学技术;2006年05期
8 魏莉;许芳;孙海信;;水声信道的研究与仿真[J];声学技术;2008年01期
9 张继东,郑宝玉;基于导频的OFDM信道估计及其研究进展[J];通信学报;2003年11期
10 朱行涛;刘郁林;徐舜;杨磊;;一种基于匹配追踪的OFDM稀疏信道估计算法[J];微波学报;2008年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄辉;张伯虎;;COFDM技术及其在移动通信中的应用[J];安防科技;2008年12期
2 刘小英;陈晓明;朱勇;;“通信原理”课程建设探讨[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年02期
3 王新新;布挺;;基于图像表面积的置乱程度评价算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年04期
4 陈寅杰;石瑞;曹建军;郑熠;;基于LabVIEW的数字信号生成在渔船通导设备测试中的应用[J];现代农业科技;2011年21期
5 刘全金;;一种A律PCM编码的简化方法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2007年04期
6 刘全金;江建生;李强;黄忠;;谈《通信原理》课程的“口诀式”教学[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2011年03期
7 刘丽萍,李彩霞;卷积码UEP方案在分等级传输中的应用[J];保定师范专科学校学报;2004年02期
8 尹中锋;韩丽;蒋汉林;;C&C08交换机告警系统分析及远程控制[J];兵工自动化;2009年06期
9 赵团结;李永善;凌向东;李贺;;OFDM技术及其在短波通信中的应用[J];兵工自动化;2009年10期
10 陈克清;刘书香;;煤矿井下电力线通讯系统的设计与实现[J];北京工业职业技术学院学报;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹胜果;高翔;;采用压缩感知的OFDM水声信道估计[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
2 简锐锋;梁满贵;李俊杰;陈亮;;CallerID信号解调的软件实现[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
3 朱灿焰;刘家胜;汪一鸣;毛凌锋;;有限精度下混沌扩频序列的周期特性[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
4 孔嘉;萧宝瑾;郗绣锦;;反相对称调制在频域中的应用[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
5 戴鑫焱;陈正荣;毕国平;;Gold序列抗多址干扰性能及在短波通信中的应用[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
6 杨晟;朱诗兵;;通用化WSN体系结构研究[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(下册)[C];2008年
7 郑海昕;刘燕都;侯孝民;;PCM/FM遥测信号的AR模型谱估计研究[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年
8 沙军;黄凌;;基于FPGA的RS(204,188)译码器的设计与实现[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年
9 吴俭;邵玉斌;刘小洋;;基带传输系统的DSP+FPGA硬件实现[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年
10 黄凌;张新辉;沙军;;基于FPGA的QPSK调制解调系统的设计与实现[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 沈锋;中短波扩频导航接收机信号同步方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 刘友永;水声差分跳频通信关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 隋丹;通信信号盲检测技术研究[D];解放军信息工程大学;2007年
5 杨波;高频谱效率的无线网络广义协作通信技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
6 张海刚;编码与调制—移动通信系统关键技术研究[D];山东大学;2010年
7 郭熙业;主动声呐海底混响信号的合成方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
8 贾东立;改进的差分进化算法及其在通信信号处理中的应用研究[D];上海大学;2011年
9 杨星海;无线移动环境中滤波多音调制关键技术研究[D];山东大学;2011年
10 韩科锋;应用于2G/3G移动通信的多模发射机芯片的研究[D];复旦大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙磊;集成多路单体液压支柱密封质量监测仪的设计[D];山东科技大学;2010年
2 王永;消防单兵综合信息采集系统研究[D];山东科技大学;2010年
3 高鹏;基于DSP的WiMAX自适应调制解调器的设计[D];山东科技大学;2010年
4 孟令君;基于DSP试验机测控系统的研究[D];长春理工大学;2010年
5 叶智祥;基于ARM的以太网转换器研究及应用[D];长春理工大学;2010年
6 郑伟光;基于小波变换的信号调制方式识别方法[D];长春理工大学;2010年
7 禹士朋;UHF射频识别系统的防冲突算法研究[D];郑州大学;2010年
8 马天荣;基于Gabor变换的多载波调制技术研究[D];郑州大学;2010年
9 曹唯伟;基于拼音编码的水下语音通信发射端的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 赵飞;LTE混合自动请求重传技术[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁国龙;张锴;付进;张瑶;李利;;单矢量水听器的高分辨方位估计应用研究[J];兵工学报;2011年08期
2 苏军;乔钢;陈刚;徐国贵;朱元林;;APSK在基于OFDM的水声通信系统中的应用研究[J];电声技术;2008年03期
3 金坚;谷源涛;梅顺良;;压缩采样技术及其应用[J];电子与信息学报;2010年02期
4 陈韶华;陈川;郑伟;;单矢量水听器线谱多目标分辨研究[J];电子与信息学报;2010年05期
5 尚斐;杜慧茜;;一种近似稀疏信号的压缩传感重建方法[J];北京理工大学学报;2010年09期
6 王华丹;刘海林;;稀疏盲源分离问题的恢复性研究[J];广东工业大学学报;2008年02期
7 杨士莪;单矢量传感器多目标分辨的一种方法[J];哈尔滨工程大学学报;2003年06期
8 朱彤,桑恩方;基于正交频分复用的高速水声通信技术[J];哈尔滨工程大学学报;2005年01期
9 乔钢;张揽月;;基于矢量传感器的高分辨频率估计算法研究[J];哈尔滨工程大学学报;2007年03期
10 孙贵青;张春华;黄海宁;李启虎;;声矢量传感器线阵的左右舷分辨[J];哈尔滨工程大学学报;2010年07期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 刘俊琳;OFDM系统高效接收方法的研究[D];中国科学技术大学;2006年
2 徐鹏;信号的稀疏分解及其在脑电信号处理中的应用研究[D];电子科技大学;2006年
3 程彬彬;基于二维压差式矢量水听器的方位估计研究[D];西北工业大学;2007年
4 邓承志;图像稀疏表示理论及其应用研究[D];华中科技大学;2008年
5 李小薪;稀疏表示的分段匹配寻踪方法[D];华南理工大学;2009年
6 孙国仓;浅海矢量声场及其信号处理[D];哈尔滨工程大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 凌乐;基于OMAP5912的音频系统平台设计[D];浙江大学;2006年
2 冯建利;FH/DS混合扩频技术在水声通信中的应用研究[D];西北工业大学;2007年
3 张战争;高速水声通信技术研究[D];西北工业大学;2007年
4 王潇;MP和BP稀疏分解在盲源分离中的应用[D];西南交通大学;2009年
5 李小波;基于压缩感知的测量矩阵研究[D];北京交通大学;2010年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 马巍;声矢量传感器稳健空间谱估计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李冬方;基于矢量水听器的圆柱阵波束形成方法[D];哈尔滨工程大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨祥,韦岗;基于梳状导频的OFDM分组自适应比特装载与功率控制[J];电讯技术;2005年03期
2 张也青,乐光新;格状编码调制中的Viterbi译码[J];电信科学;1989年03期
3 黄爱苹,胡荣;基于导频和多项式模型的信道估计[J];电子学报;2002年04期
4 孙静;黄建国;何成兵;;OFDM中程水声通信系统仿真及实验[J];计算机仿真;2006年02期
5 周利岗,傅海阳;OFDM系统中基于导频插入的信道估计技术[J];通信技术;2003年08期
6 涂峰,黄瑞光;水声信道的建模与仿真研究[J];微计算机信息;2003年05期
7 刘皓波,彭章友;一种基于IEEE802.15.3协议物理层编码调制方案[J];微计算机信息;2005年01期
8 马大猷;声学的前景[J];物理;1998年11期
9 陈耀明,杨怡青,黄清;多线谱加权的匹配简正波处理声源定位[J];声学学报;1999年02期
10 高天赋,陈耀明;短垂直阵“简正波分解矩阵”特征值的近似解析表达式[J];声学学报;1999年03期
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1 朱彤;基于正交频分复用的水声通信技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王永刚;OFDM水下通信信道估计与同步技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
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1 王明华;桑恩方;乔钢;;高速水声通信中正交频分复用技术试验研究[J];海洋工程;2006年04期
2 胡远征;王海燕;申晓红;付心怡;马沙沙;;基于信噪比的水声通信反向功率控制方法[J];科学技术与工程;2011年02期
3 刘婷;;一种基于位置信息的路由协议ACR[J];伺服控制;2011年02期
4 吴强;李军;黄斐;;码宽对水声信号功率谱的影响分析[J];通信技术;2011年05期
5 乔钢,桑恩方;基于矢量传感器的高速水声通信技术研究[J];哈尔滨工程大学学报;2003年06期
6 孙丽君,孙超;一种适用于浅海信道的盲均衡算法研究[J];西北工业大学学报;2005年02期
7 葛辉良;翟丽雪;熊省军;孟洪;;矢量水听器在时反水声通信中的应用研究[J];声学与电子工程;2008年04期
8 田甜;张亮;曾岩艳;;基于DS-DPSK的水声扩频通信系统仿真[J];舰船科学技术;2009年10期
9 宋君才;邵云生;彭会斌;;复杂干扰环境下水声通信抗干扰技术研究[J];舰船电子工程;2010年05期
10 张海英;;海底石油管道中封堵器的水声通信[J];中国电力教育;2010年S2期
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1 景连友;黄建国;黄熠;;小型水声通信接收机设计与实现[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年
2 陈岩;陈庚;;水声通信多集问题的研究[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
3 陈东升;童峰;许肖梅;;时反联合信道均衡水声通信系统研究[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
4 张宏滔;朱洪海;惠力;岳志杰;;一种水声通信网络协议性能测试系统[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
5 张宏滔;王忠康;;水下声通信网络的发展与应用综述[A];2011船舶电气及通讯导航技术发展论坛论文集[C];2011年
6 马晓民;杨晓帆;田路;;基于扩频编码的水声通信技术研究[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
7 张仑淏;许肖梅;魏翀;;Chirp扩频水声通信系统性能研究[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
8 曾立;李斌;阎蕊;;RAKE接收在水声通信中的应用[A];中国声学学会2003年青年学术会议[CYCA'03]论文集[C];2003年
9 王旭辉;;基于OFDM技术的水声通信系统研究及软件实现[A];2011下一代自动测试系统学术研讨会论文集[C];2011年
10 乔钢;桑恩方;;组合传感器在水声通信中的应用[A];中国声学学会2003年青年学术会议[CYCA'03]论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 林英;“蛟龙”冲击5000米成功[N];光明日报;2011年
2 记者 李将辉;“蛟龙”探海三千米[N];人民政协报;2010年
3 李杰;北极作战,装备需做哪些功课?[N];中国国防报;2011年
4 本报记者 司建楠;艰难的跨越[N];中国工业报;2011年
5 本报记者 侯静 实习生 付少立;从美潜艇“顶翻”日渔船谈潜艇声纳[N];科技日报;2001年
6 记者 崔鲸涛;“蛟龙”号又连续两次成功下潜[N];中国海洋报;2011年
7 本报记者 陈磊;刘峰:深海舞“蛟龙”[N];科技日报;2010年
8 石海东;潜艇水下通信:完美方案不少,实现起来很难[N];中国国防报;2010年
9 本报记者 王飞;向着深海进发[N];科技日报;2011年
10 本报记者 张保淑;蛟龙号将凭何再创中国深度[N];人民日报海外版;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周琳;深远海环境监测水声通信仿真方法与信道估计研究[D];中国海洋大学;2011年
2 薛田良;深水水文自动采样方法与控制系统研究[D];华中农业大学;2013年
3 陈韵;分数阶Fourier变换在水声通信中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
4 夏梦璐;浅水起伏环境中模型—数据结合水声信道均衡技术[D];浙江大学;2012年
5 李玉祥;LDPC码在水声通信中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 李霞;水声通信中的自适应均衡与空间分集技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
7 聂星阳;模型与数据结合的浅海时变水声信道估计与均衡[D];浙江大学;2014年
8 程恩;水声电子邮件传输研究[D];厦门大学;2006年
9 曾宪武;水声综合通信网络关键技术的研究[D];中国海洋大学;2008年
10 黄晓萍;基于混沌扩频的水声通信技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘洁;水声通信网络通信及显控软件研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 郭华伟;OFDM技术在水声通信中的应用研究[D];厦门大学;2002年
3 许婷婷;基于OFDM的水声通信关键技术的研究[D];燕山大学;2010年
4 吕妍妍;Chirp FSK可靠性水声通信技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 谢涛;基于VC++.NET的水声通信软件开发及同步技术研究[D];云南大学;2010年
6 温娜;水声信道中高速传输技术的研究[D];燕山大学;2004年
7 马雪利;高速水下声通信技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
8 曾立;RAKE接收技术在水声通信中的应用[D];西北工业大学;2004年
9 王利平;基于SC-FDE的水声通信技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 肖鹏韬;水声信道自适应均衡算法研究[D];中北大学;2011年
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