均衡器在水声通信系统中的应用研究

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1、摘要在移动无线通信中，由于能够提供高速率和高质量的通信服务，正交频分复用技术成为当前国际上的研究热点。正交频分复用技术因其具有频带利用率高和抗多径等优点，近年来在无线音频广播、无线视频广播、无线局域网、水声通信中得到了广泛的应用。由于水声信道是一个极其复杂的时．空．频变参随机信道，可用频带窄、传输损耗大，还广泛存在着多径效应，因此OFDM水声通信系统中的频域均衡问题是其技术难点之一。本文试图在前人工作的基础上，对这一问题做一些研究与探讨。本文首先介绍了水声信道特性，其次介绍了自适应均衡技术，包括均

2、衡器的类型、结构和算法，接着进一步介绍了OFDM通信系统中的均衡，时域均衡和频域均衡，文中分别介绍了频域均衡中的两种导频结构，块状导频和梳状导频；两种信道估计算法包括最小平方(LeastSquareLS)法，最小均方误差(MaximumMinimumSquareErrorMMSE法；四种插值算法包括线性插值法等。本文还对基于两种导频间隔，两种信道估计算法最小平方(LeastSquareLS)法，最小均方误差(MaximumMinimumSquareErrorMMSE)法，四种插值算法线性插值法等的

3、OFDM水声通信系统频域均衡进行了Matlab仿真；采用实验室自行研制的水声通信系统硬件平台，进行了实验室水池试验和海洋试验，两次试验结果表明：在导频间隔方面，采用导频间隔为4时系统误码率低于导频间隔为5时系统误码率；在信道估计方法方面，LS信道估计与MMSE信道估计对于系统误码率的影响相差很小；在插值算法方面，样条插值法等较复杂算法适用于信噪比较高的水池试验，而线性插值法等较简单的算法则适用于信噪比较低的海洋试验。关键词：正交频分复用(OFDM)：均衡；LS算法：MMSE算法AbstractBe

4、causeofenablingtoprovidehigh-rateandhigh·qualitywirelessformobilecommunicationservice，OFDMsystemisbecomingaveryhotresearchtopicrecently．OFDMtechnologyhasbeenusedinmanyfields，suchasdigitalaudiobroadcasting，digitalvideobroadcasting，wirelesslocalnetworks

5、ystems，underwateracousticcommunicationsystemsandSOon．Sinceitiswellknownthatunderwateracoustic(UWA)channelisallextremelycomplexchannelwiththecharacteristicoftime-行equency·spacevariant，narrowavailablebandwidth,greattransmissionlossandstrongmulti-patheff

6、ect，itisespeciMlyoneofthetechnicaldifficultiestoestimateandequalizethisdispersivechannel．Inthisthesis，weareworkingonthetopicbasedonsomeoftheprecedents’results．Atfirst，thecharacteristicsoftheunderwateracoustic(UWA)channelisintroduced,secondly，theself-a

7、ccommodateequalizationtechniqueisintroduced，includingtheequalizers’types，structuresandarithmetic，thenintroducedtheequalizationoftheOFDMcommunicationsystem,timefieldequalizationandfrequencyfieldequalization．Injjrequencyfieldequalization，twopilotsignals

8、’structuresareintroduced,includingblockpilotsandcombpilots；twokindsofchannelestimatorbasedonpilotsignalsarediscussed,includingLeastSquare(LS)estimator,MaximumMinimumSquareError(MMSE)estimator,inaddition，fourinserting-valuesarithmeticsuchasline