[发明专利]一种基于相位搜索的单载波频域均衡水声通信系统残余相偏修正方法

权利要求书

1.一种基于相位搜索的单载波频域均衡水声通信系统残余相偏修正方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：发射端，在每个单载波数据块的前后各添加一个伪随机序列；接收端，分别构建前后伪随机序列的多角度相位旋转序列集合，通过本地伪随机序列分别与两个集合中序列逐个进行相关运算，得到令相关系数最小的前后伪随机序列相位旋转角，分别以前后伪随机序列相位旋转角为首尾，进行线性插值，得到数据块中每个码片的相位偏移估计，利用相位偏移估计对数据块进行残余相位纠正。

2.根据权利要求1所述的基于相位搜索的单载波频域均衡水声通信系统残余相偏修正方法，其特征在于：具体步骤如下：

在发射端，

(1)将信源信息进行QPSK映射，然后分成P个长度为N的数据块x＝[x¹,x²,...,x^P]，每个数据块表示为

(2)在每个数据块的前后各添加1个长度为L的伪随机序列，生成单载波符号块，发射的单载波符号块表示为st^p＝[PN,x^p,PN]，其中PN表示伪随机序列，PN＝[PN₀,PN₁,...,PN_L-1]，所有单载波符号块组成单载波水声信号st，st＝[st¹,st²,...,st^P]；

(3)将st经过载波调制、帧同步信号装载、D/A转化和功率放大以后发射到水中；

在接收端，

(1)将接收到的水声通信信号，经过A/D转化，载波解调得到数字基带信号；

(2)数字基带信号经过同步、多普勒修正和信道均衡以后，得到接收的单载波水声信号sr，sr由P个相位偏移的单载波符号块组成，sr＝[sr¹,sr²,...,sr^P]；

(3)取第p个相位偏移的单载波符号块sr^p，sr^p包括前伪随机序列PN_pre^p、接收数据块xr^p、和后伪随机序列PN_post^p，即sr^p＝[PN_pre^p,xr^p,PN_post^p]，提取PN_pre^p和PN_post^p，分别对其进行K次相位旋转，产生序列集合：和其中

表示PN_pre^p第k次旋转的相位，表示PN_post^p第k次旋转的相位；

(4)令序列集合和中的每个序列虚部的符号位，与本地伪随机序列PN进行相关运算，得到相关系数，即：

得到令相关系数最小的和即：

(5)根据和得到第p块接收数据块的补偿相位序列其中：

利用对接收数据块xr^p进行残余相位纠正，即：

至此完成对第p块单载波符号块的残余相偏修正，然后对修正的符号块进行QPSK逆映射，得到信息，重复步骤(3)～(5)，依次完成一帧信号中所有的P个单载波符号块的相偏修正和信息解码。