子载波间隔对广义多载波水声扩频性能的影响
2012-04-13周锋尹艳玲乔钢
哈尔滨工程大学学报 2012年5期
周锋,尹艳玲,乔钢
(哈尔滨工程大学 水声技术国家级重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150001)
对于远程的水声通信,扩频通信已经达到了实用的程度[1-2],但其通信速率非常低,不能满足未来通信的需要.具有高通信速率的正交频分复用(OFDM)技术越来越多的受到关注,但其面临高峰均比,对频率偏移敏感等问题[3-5],对于复杂的水声信道,限制了其发展.考虑到二者的优缺点,将二者结合的MC-DS技术起到了折中的作用,广义的MCDS统具有可变的子载波间隔,不同的子载波间隔可以获得不同的扩频增益和载波信号之间的频谱交叠.水声信道可以看做是一个梳状滤波器[6],对于多载波通信来说,子载波间隔的选取和水声信道的相干带宽有关,MC-DS系统可以很方便地调整子载波间隔和扩频增益来获得更好的通信性能.
为了了解MC-DS系统在水声通信中的性能,文中用Matlab仿真了在水声多途信道和高斯白噪声信道下,该系统误码率随子载波间隔变化的曲线,得到了一个最优的子载波间隔,并通过水池试验验证了该结论.
1 系统模型
1.1 发射信号
广义MC-DS系统的发射机框图如图1所示[7],对于M进制相位调制,比特周期为Tb的原始数据流经过串/并转换后变成U个低速子数据流,符号周期Ts=UTblbM,每个低速子数据流通过时域扩频码ck(t)进行扩频,之后在U个子载波上分别调制.基于图1,发射信号[8]可以表示为

式中:P是每个子数据流的发射功率;bu(t)=为第u个子数据流的二进制数据;bu[n]为等概率取值+1或-1的随机变……
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