基于字典设计的正交线性调频信号复用水声通信系统

基于离散菲涅耳变换的正交线性调频信号复用技术(OCDM)具有一定的抗多径能力，近年来成为极具潜力的水声多载波通信方法．然而，由于水声信道严重的多径扩展和多普勒扩展，降低了OCDM水声通信系统可靠性，限制了OCDM应用于水声通信系统的可行性．为了增强OCDM水声通信系统的抗多径和抗多普勒能力，可以通过改变载波的时频特性以提高OCDM适应信道环境能力，而改变载波的时频特性可以通过信号分析领域的字典设计来实现．通过把OCDM系统中的菲涅耳变换矩阵等效为信号分析领域中的字典矩阵，将字典设计引入到多载波调制矩阵设计，以改变载波的时频特性，提出了基于字典设计的正交线性调频信号复用(Dic-OCDM)水声通信系统．利用字典设计中的线性变换方法，通过合理设计字典原子，对间隔更大的线性调频原子重新排列，并保持矩阵维度不变，既能保留OCDM系统中线性调频信号抗多径能力，又能在增大Dic-OCDM系统子载波间隔的同时保证调制符号长度不变，进而能够有效抵抗水声信道多径扩展和多普勒扩展．仿真实验验证了Dic-OCDM系统抗多径扩展和多普勒扩展能力，尤其在循环前缀不足和多普勒扩展严重情况下，Dic-OCDM系统误...