[发明专利]基于线性调频的水声抗多普勒多载波调制解调方法和装置

权利要求书

1.基于线性调频的水声抗多普勒多载波调制解调方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、调制发射端多载波；

步骤2、估计多普勒频移因子；

步骤3、接收端的解调；

多普勒效应对信号的影响是载波频率的偏移和时间宽度的压扩，其频偏Δf表示为：

式中f_c为载波频率，V_声为声速，v为收发平台相对运动速度，θ为运动速度与信号传输方向的夹角；

所述步骤1包括以下步骤：

步骤1-1、根据信道的特征，将可利用的带宽均匀或非均匀地分成N个相互正交的线性调频子载波，每个子载波表示为：

C_n(t)＝A_αexp[j(2πf_nt+kπt²+φ_n)]，(公式2)

其中，n＝1,2...N，f_n为线性调频子载波的中心频率且f_n＝n/T，其中，T为OFDM信号的符号长度T_symbol，k的取值范围为：k>0，k为线性调频子载波的调频斜率，φ_n为初始相位；选取的这组线性调频子载波的调频斜率一致，中心频率间隔2π/T，得到：

把要调制的比特数据按相位调制方式进行星座映射；

步骤1-2、将调制后的数据分成x组，每组包含N个相位数据，每一组数据记为符号D_xn，其中，x代表符号数，n＝1,2,…N；把一个符号内的数据分别调制到线性调频子载波C₁(t)～C_N(t)上,从C₁(t)～C_N(t)共N个载波，恰好对应一个符号的数据流，即D_x1调制到C₁(t)，D_x2调制到C₂(t)，依次类推，直到D_xN调制到C_N(t)，使N个同步的载波调制系统构成OFDM通信系统；

步骤1-3、把调制好的N个载波相加，得到符号载波S(t)：

其中，T_s<t<T_s+T，T_s为符号的开始时间，T为一个符号的时长，表示要发送的数据，当d_i＝1时表示时长等于T的矩形信号，d_i＝0则表示幅度为0的矩形波，F[·]表示调制映射方式，采用相位调制，A_αexp[j(2πf_n(t-T_s)+kπ(t-T_s)²+φ_n)]表示中心频率为f_n，调频斜率为k，k的取值范围为：k>0，初始相位为φ_n的第n个子载波。