[發明專利]一種基于水聲稀疏正交頻分復用的多載波調制方法

在審

• 申請號: 201811257487.6
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109257316A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 葉東來;劉敬浩;付曉梅
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04B11/00;H04B13/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李林娟

本發明公開了一種基于水聲稀疏正交頻分復用的多載波調制方法，包括：發射端：信號源產生的二進制比特流信息經過信源編碼后得到編碼后的信息信息經過信道編碼后得到數據數據經過正交相移鍵控調制后映射為信號信號經過解調器的調制后，生成發送數據發送數據中包含了信號的所有信息；發送數據添加循環后綴和幀頭信號，成為完整的一幀信號并通過水聽器發送到實際水聲信道中；接收端：獲取帶循環前綴的接收信號，去掉循環前綴，得到接收端的調制數據再經過信道估計及解調器的解調之后，得到接收到的正交相移鍵控信號經過解映射得到比特流比特流經過信道解碼為在信源解碼后得到二進制比特流信息。

技術領域

本發明涉及數字多載波傳輸技術領域，尤其涉及在正交頻分復用(OFDM)的基礎上，將壓縮感知的思想應用到多載波調制，提出了一種基于水聲稀疏正交頻分復用的多載波(SOFDM)調制方法。

背景技術

目前，水聲通信的應用越來越廣泛。但是水聲信道因其噪聲大，傳播時延大以及多徑效應嚴重等特點，被稱為最具有挑戰性的信道之一。

正交頻分復用技術(OFDM)可以通過添加循環前綴的方法來應對信道中的多徑效應，在一定程度上消除了符號間干擾以及子載波間干擾，具有較好的魯棒性。因此OFDM技術首先被應用到水聲通信中。

但是，OFDM的子載波對其正交性要求十分嚴格，必須絕對正交，否則在接收端解調的時候會出現誤差，從而導致誤碼率的上升。例如：水聲信道中多普勒頻移較大這一特點，就會影響OFDM的各個子載波之間的正交性。

發明內容

本發明提供了一種基于水聲稀疏正交頻分復用的多載波調制方法，本發明立足于OFDM多載波傳輸系統，結合壓縮感知的部分思想，完成了SOFDM多載波傳輸方法的設計，詳見下文描述：

一種基于水聲稀疏正交頻分復用的多載波調制方法，所述方法包括以下步驟：

發射端：

信號源產生的二進制比特流信息經過信源編碼后得到編碼后的信息信息經過信道編碼后得到數據

數據經過正交相移鍵控調制后映射為信號信號經過解調器的調制后，生成發送數據發送數據中包含了信號的所有信息；

發送數據添加循環后綴和幀頭信號，成為完整的一幀信號并通過水聽器發送到實際水聲信道中；

接收端：

獲取帶循環前綴的接收信號，去掉循環前綴，得到接收端的調制數據再經過信道估計及解調器的解調之后，得到接收到的正交相移鍵控信號

經過解映射得到比特流比特流經過信道解碼為在在信源信源解碼后得到二進制比特流信息。

其中，所述解調器具體為：

其中，G為字典矩陣，其生成方法如下：G＝(g_0,0,g_0,M-1,...,g_k,m,...,g_N-1,0,...g_N-1,M-1)

其中，g_k,m表示第k個子載波第m次混疊，其表達式如下：

g_k,m[n]＝δ[(n-mΔ)modN]*g_k[n]

n＝0,1,2,...,N-1,

k＝0,1,2,...,N-1,

m＝0,1,2,...,M-1,