水声通信抗多途的高精度多普勒估计算法

摘要

水声信道的典型特点是多途干扰强、多普勒频率偏移较大.水下移动目标因为多普勒的影响而无法实现正常的通信.本文提出了快速高精度多普勒估计算法(FHDSE),在保持多普勒频移高精度估计的同时,不需要很大的存储空间,同时计算复杂度较低,满足了相干水声通信系统的频率偏移的精度要求.FHDSE算法通过设计周期重复的多普勒估计信号,解决了水声多途信道的干扰;利用多组多普勒估计码,采用插值和加权平滑的方法,解决了相位卷叠现象,精确得估计出多普勒频率偏移.仿真和湖试结果均表明:该算法在载频为12KHz时,能够成功抵消12节航速引起的多普勒频移;信噪比8dB时,频偏精度达到0.25Hz.该算法在实际水声相干通信系统中得到很好的应用.