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OFDM水声通信系统定时同步的FPGA实现
OFDM水声通信系统定时同步的FPGA实现涉及到了正交频分复用(OFDM)技术,线性调频(LFM)信号以及现场可编程门阵列(FPGA)的应用。 OFDM是一种多载波调制技术,可以将宽带信道分解成多个窄带子信道。OFDM技术之所以能够广泛应用,是因为它在抗多径干扰、频谱利用率高以及能够支持高速数据传输方面具有优势。OFDM通过在频域上将数据分割成子载波进行传输,每个子载波上的调制信号占据一定的频带宽度,并且这些子载波彼此正交,从而保证在频域上的充分利用,而不会相互干扰。由于OFDM的这些特点,它成为水声通信领域的重要技术。 水声通信系统是利用声波在水下的传播进行信息传输的技术。与电磁波在空气中的传播不同,声波在水下传输具有衰减慢、传播距离远的特点,但同时受到水下多径效应和多普勒频移等复杂因素的影响。为了提高水声通信的可靠性,OFDM技术因其良好的抗干扰性能而被选为调制方式。 定时同步是OFDM系统中非常关键的技术之一。由于OFDM符号在时间上相互重叠,需要精确的定时同步来确保解调时各个OFDM符号能够正确分离,否则会发生符号间的干扰,严重影响通信质量。为了实现OFDM系统的定时同步,常用的方法包括使用循环前缀(CP)来抵御多径效应,以及在系统中引入同步信号来辅助同步过程。 LFM信号因其良好的时频聚集特性,被认为适合用作OFDM水声通信系统的定时同步信号。LFM信号也称为线性调频连续波(LFM-CW)信号,其频率随时间线性变化。LFM信号具有尖锐的自相关特性,能在时域中获得压缩的窄脉冲,这使得其在接收端容易被检测到并用来进行定时同步。 为了产生LFM信号,文中提到了直接数字合成(DDS)技术,这是一种基于数字技术生成模拟信号的方法。DDS技术通常包括直接数字波形合成(DDWS)和直接数字频率合成(DDFS)。DDWS采用预先存储的理想采样的数字波形,通过查表得到所需模拟信号,具有良好的脉冲压缩特性。这种方法适用于带宽要求不高的水声通信系统。 在接收端,LFM信号的检测是通过滑动相关检测法实现的,该方法不需要复杂的FFT和IFFT变换处理,节省了FPGA的资源,降低了解算复杂度。滑动相关检测利用LFM信号尖锐的自相关特性,通过滑动接收信号与本地参考信号进行相关运算,当相关值最大时,可以确定相关峰的位置,从而实现信号的定时同步。 FPGA技术在OFDM水声通信系统中的应用,体现在它能够提供高性能并行处理能力,适合完成IFFT、FFT等复杂算法的实时处理。由于水下通信环境的复杂性,FPGA能提供的并行计算能力对于信号的快速处理、实时同步至关重要。 总结来说,OFDM水声通信系统定时同步的FPGA实现在技术上涉及到了OFDM技术的原理和优势、LFM信号的特性以及其在同步中的应用,以及FPGA技术在信号处理中的优势。该系统的实现需要解决的关键技术包括OFDM系统对同步误差的敏感性、LFM信号的产生与检测技术、以及FPGA如何高效实现定时同步算法。通过对这些关键技术的掌握和优化,可以有效提高水声通信系统的性能,保障水下通信的稳定性和可靠性。
2025-06-25 13:49:08
189KB
GPS|GPRS
1
矿山透地通信OFDM符号定时同步算法
针对现有OFDM符号定时同步算法存在训练序列构造复杂、定时精度较低的问题,提出了一种基于线性调频序列的定时同步算法。该算法利用线性调频序列及其负共轭构成序列帧结构,实现了OFDM符号定时同步。Matlab仿真结果表明,该同步算法的训练序列相关峰更加尖锐,可以更精确地确定OFDM符号的起始位置。最后,利用DSP芯片设计实现了一个简单的OFDM基带通信系统,通过收发数据的一致性验证了该同步算法的正确性。
2024-03-28 15:38:19
844KB
透地通信
OFDM
符号同步
1
C# 定时同步时间,定时重启IIS,定时CMD命令
指定时间运行(同步时间,重启IIS,或CMD命令)。。C#源码
2023-10-07 21:21:40
373KB
同步时间
重启IIS
定时
1
一种快速捕获的MPSK定时同步环路
为了提高MPSK信号解调中定时同步环路的性能,对二阶环路滤波器进行了研究。针对二阶环路跟踪性能优良、但捕获过慢的特性,使用一种与滤波器同二阶环路滤波器组成新的环路滤波器,用帧头符号进行滤波器切换。仿真表明,通过这种组合切换的方法,新的环路能够将捕获速度提高到80个符号以内,且保持二阶环路滤波器的优良跟踪性能。
2023-02-23 16:20:16
1.64MB
定时同步;
Gardner定时误差检测;
环路滤波器切换;
捕获跟踪性能
1
Minn定时同步估计
Minn提出的定时估计算法,比SC算法精度要高。
2022-11-02 18:18:07
3KB
OFDM
定时同步
频率同步
Minn
1
GARDNER.rar_QAM 信号_QAM 定时同步_QAM定时同步_同步 qam_定时同步
16 进制QAM信号的GARDNER算法定时同步
2022-10-23 15:13:11
2KB
qam_信号
qam_定时同步
qam定时同步
同步_qam
1
sdarticle[1].rar_OFDM的定时同步_定时同步 误码率
一个关于OFDM定时同步的文章,觉得很有用,与大家共同享用。
2022-09-19 14:00:14
348KB
ofdm的定时同步
定时同步__误码率
利用循环前缀的OFDM系统定时同步算法 (2013年)
在频率选择性衰落信道下,由于符号间干扰(ISI)的存在,利用循环前缀(CP)的最大似然正交频分复用(OFDM)系统同步算法性能较差.首先,通过改善循环前缀“集相关”特性存在的缺陷,提出了一种新的定时度量函数.利用无符号间干扰区间内的采样点,对相隔OFDM符号长度的两个数据块进行相关运算.其次,提出新的检测函数,在由定时度量函数最大值和循环前缀长度确定的区间内,搜索检测函数的最大值,得到定时偏移估计值,完成定时同步.仿真结果表明,在频率选择性衰落信道下,与已有算法相比,本算法定时偏移估计值期望更接近理想值,
2022-09-05 16:50:07
455KB
自然科学
论文
1
mysql基于springboot,vue数据定时同步
mysql基于springboot,vue数据定时同步,结构简单,可自定修改代码和前端样式
2022-08-16 09:04:02
1.94MB
mysql定时同步
1
基于训练序列的UFMC符号定时同步改进算法
针对通用滤波多载波(universal filtered multi-carrier,UFMC)系统采用滤波器而导致符号定时同步算法精确度偏低的问题,提出一种适合UFMC系统的符号定时同步改进算法。该算法考虑了滤波器对符号的影响,提出一种用于符号定时同步的新的训练序列结构,并给出相应的定时测度函数的计算式。新的训练序列结构消除了采用滤波器带来的平台效应,使得算法的定时估计性能得到改善。仿真结果表明,改进算法的定时测度函数曲线在起始点有一个尖峰,提高了定时估计的精确度。
2022-08-02 11:52:22
752KB
通用滤波多载波
符号定时同步
训练序列
定时测度函数
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