水声扩频通信中OFDM技术应用

摘要

OFDM的基本原理是将高速率的数据流分解成多路低速的数据流,然后在多个子载波上同时进行数据传输.由于数据被分解到多个低速的子载波上进行并行传输,所以数据符号持续时间变长,减少了由于多途时延弥散所引起的码间串扰的影响. 扩频通信的基本原理是将低速率的信息码(所占带宽相对较窄)用高速率的扩频码将其频带拓宽,这样信息码所包含的加性噪声,包括一些突发干扰的频谱同样受到扩频码拓宽,在接收端经过解扩和带通滤波(其带宽与信息码频带相应),就将通带外的噪声与干扰大部分滤除掉,其信息传输过程还是按扩频码的速率进行,也就是说传输码片的宽度接近于扩频码带宽的倒数. 因为扩频码是以较窄的扩频码片传输,所以当多途时延弥散超过码片宽度时,扩频码会受到码间串扰的影响.扩频通信是以降低传输率(在可用带宽一定时)来获取扩频增益,比较适合在远距离低速率的水声通信中传输信息.国外文献报导在深海(深度200m)通信距离达到500多公里[2].国内试验大多在浅海(深度70-80m),受海底影响要严重一些,有比较复杂的多途结构.多途弥散是水声通信中造成码间串扰的主要原因.在这种情况下如果结合OFDM技术,系统性能会有一定的改善.本文包括水声扩频通信中OFDM系统的应用和一些海试结果的比较.