[發明專利]一種基于空時頻編碼及被動時反接收的水聲MIMO通信方法

有效

• 申請號: 201310711688.X
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103684703B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 姜煜;白興宇
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一五研究所
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04L27/26
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司33101
• 代理人: 陳健

1.一種基于空時頻編碼及被動時反接收的水聲MIMO通信方法，其特征在于：該方法具體包括如下步驟：

步驟一：在水聲MIMO通信系統的發射端，對信源數據流采用新的空時頻編碼進行調制，即對于具有N（N≥2）個發射陣元的水聲MIMO通信系統，首先利用串并轉換將信源數據流按發射陣元個數分割為N個子數據流，然后將各子數據流分別調制到彼此正交且相互交疊的N個子載波上，再分別通過各發射陣元同時并行發送出去，假設各陣元發射信號的載波頻率分別為f₁,…,f_N，碼元周期為T，要使N個子載波彼此正交，需滿足

同時為保證系統具有較高的帶寬效率，相鄰子載波的頻率間隔需滿足

fj+1-fj=1T]]>

步驟二：對發射信號的幀結構進行設計，具體為：每個發射陣元的待發送信號均包含幀頭、空閑時間段、幀體三部分；幀頭由一段發射端和接收端都已知的線性調頻信號組成，其既可用于幀同步，又可作為被動時反處理的探針信號，以保證不降低數據傳輸效率；對于具有N個發射陣元的水聲MIMO通信系統，每個陣元發射的非幀體信號部分，劃分為N個探針時隙和N個空閑時隙，其中空閑時隙的長度大于信道時延擴展；不同陣元發送的幀頭信號彼此不同，且其頻帶范圍覆蓋其后幀體信號的全部頻帶，同時作為被動時反處理的探針信號，為實現信道響應估計的功能，因此各陣元發送的幀頭信號在時間上要保證彼此互不重疊，即在每個陣元發射探針信號時，其他陣元都不發送任何信號，以保證在接收端收到的探針信號不存在同信道干擾；每個幀頭信號后面都有一段保護間隔，以消除多途對后發射的幀頭或幀體信號的影響；

步驟三：對接收信號進行多陣元被動相軛時反處理，同時恢復各發射陣元所發信息，具體為：對于具有N(N≥2)個發射陣元和M(M>N)個接收陣元的水聲MIMO通信系統，為恢復第i個發射陣元發射的信號s_i(t)，1≤i≤N，可將每個接收陣元接收到的幀體信號r_sj(t)，1≤j≤M，與第i個發射陣元發射的探針（幀頭）信號p_i(t)做卷積運算，然后再與該接收陣元在第i個探針時隙接收到的探針信號的時間反轉r_pj(-t)做卷積運算，最后將所有M個陣元通道的卷積運算結果相加，得到

zsi(t)=Σj=1Mrsj(t)⊗pi(t)⊗rpj(-t)]]>

最后再對z_si(t)進行相干解調，即可有效恢復第i個發射陣元發射的信號s_i(t)。