水声SC-FDE系统的搭建【摘要】水声通信信道是一种随机空时频信道，它也是信息传输最复杂的渠道之一。水声信道阻碍了高可靠性、高速度的水下通信系统的发展。多径时延扩展水声信道将导致接收信号的频率选择性衰落，造成数十甚至数百个符号间的干扰。因此，抗多径干扰已成为水声通信中的一个重要问题。单载波频域均衡技术能够在一定程度上阻碍信道传输速度的衰落，从而促进信息能够有效的传输，这也是该研究领域的热点话题。本文研究了单载波频域均衡(SCFDE)，分析了通信系统的基本原理和特点，以此组建了水声SCFDE系统，并对该系统在水声信道中的有效性和可靠性进行验证。【关键词】水声通信SC-FDE（单载波频域均衡）多径信道ConstructionofunderwaterAcousticSC-FDEsystem[Abstract]Underwateracousticcommunicationchannelisarandomspace-time-frequencychannel,anditisalsooneofthemostcomplexchannelsforinformationtransmission.Underwateracousticchannelhindersthedevelopmentofhighreliabilityandhighspeedunderwatercommunicationsystem.Multipathdelayspreadunderwateracousticchannelwillleadtofrequencyselectivefadingofreceivedsignals,resultingininterferencebetweendozensorevenhundredsofsymbols.Therefore,anti-multipathinterferencehasbecomeanimportantissueinunderwateracousticcommunication.Singlecarrierfrequencydomainequalizationtechnologycanhinderthefadingofchanneltransmissionspeedtoacertainextent,thuspromotingtheefficienttransmissionofinformation,whichisalsoahottopicinthisfield.Inthispaper,thesinglecarrierfrequencydomainequalization(SCFisstudied.DE),analyzedthebasicprincipleandcharacteristicsofthecommunicationsystem,andconstructedtheunderwateracousticSCFDEsystem,andverifiedthevalidityandreliabilityofthesystemintheunderwateracousticchannel.[Keywords]Underwateracousticcommunication,SC-FDE(singlecarrierfrequencydomainequalization),Multipathchannel目录引言......................................................1第1章绪论.........................................21.1研究背景与意义...........................21.2国内外研究现状...........................3第2章水声通信基本理论....................62.1数字水声通信系统........................62.2水声信道的特征...........................7第3章水声SC-FDE系统..........................113.1SC-FDE系统的搭建...........................113.2UW序列.........................................123.3QPSK调制解调原理..........................133.4经典的信道估计算法介绍............154.1高斯噪声和多径信道下的仿真.....174.2水声系统仿真.............................18结论....................................................22致谢语................................................23参考文献.............................................24引言水声通信的研究重点是如何克服符号间干扰(ISI)。通过多径传播引起的时域均衡方法是有效克服ISI的主要途径。当多径干扰逐渐提升时，那么在计算的过程中将更加注重时域均衡的计算方式。其实早在20世纪70年代初，傅里叶等人就提出了快速变换(FastFourierTransform，FFT)的计算模式，其中根据其计算推导的过程提出了一种新的频域均衡算法，即时域均衡算法。在此基础上对计算的推导过程进行转换发现了在时频变换的过程中可以实现能够广泛应用的频域均衡算法。到了20世纪80年代，时频均衡算法已经被转化为频域均衡算法。此时大规模集成电路(LSI)中FFT作业的出现，导致了整个信号传输成了一个不可逾越的时间障碍。此时多载波正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultplexing，OFDM)技术已成为通信领域的一个热点话题，其峰均比过高、很容易受载波频偏和相位噪声的影响。这也造成了整个信息传输系统成为了阻碍OFDM技术广泛应用的关键内容。其从一个单载波频域均衡主控器(SC-...
