[发明专利]一种多载波水声通信方法

权利要求书

1.一种多载波水声通信方法，其特征是：

在发射端，首先是将需要传输的数据作信道编码，再进行数字调制，之后将调制后的串行码元作串并转换，并将并行码元分配到相应的频点上，频点为对称分布，一半为正调频斜率，一半为负调频斜率，对分配好的并行频域码元作离散分数阶傅立叶逆变换，以上基带调制过程被称为交叉调制，调制后的时域码元其子载波成对出现，每一对载波中心频率相同，调频斜率相等，且符号相反，接着，将时域码元的实部和虚部作正交调制，调制到两个正交高频载波上，同时传输实部和虚部，最后在每个码元数据前加入保护间隔；

在接收端，首先将保护间隔去除，再经过正交解调得到基带复信号，通过每一帧帧头的信道学习序列作信道估计，获得信道传输矩阵，对信号做时域均衡，多径分集接收，应用离散分数阶傅立叶变换对信号作子载波解调，得到分数阶域的码元，最后在分数阶域，用基于最大似然准则的判决反馈均衡算法，对信号作频域均衡，同时进行数字解调和判决形成数据输出流；

发射端的对分配好的并行频域码元作离散分数阶傅立叶逆变换的公式为：

s＝F_-α·x

其中s＝[s(0)，s(1)，......s(N-1)]^T为数据向量和待解调的接收向量，F_-α为离散逆分数阶傅立叶变换矩阵；

发射端的应用离散分数阶傅立叶变换对信号作子载波解调的公式为：

y＝F_α·r

其中r＝[r(0)，r(1)，......r(N-1)]^T为数据向量和待解调的接收向量，F_α为离散分数阶傅立叶变换矩阵；

子载波为正负调频斜率的子载波对，有2K个子载波，K个子载波为正调频率，K个子载波为负调频率，各子载波频率为：

n＝0，1，......，K-1

其中α为IDFrFT的变换角度，T_symbol为符号持续时间，t∈(-T_symbol/2，T_symbol/2)， n为子载波号；

所述正交调制的调制公式为：

u(t)＝real(s(t))·cos(2πf_ct)+imag(s(t))·sin(2πf_ct)

其中s(t)为发射端的基带复信号，u(t)为发射端经正交调制的高频传输信号，f_c为正交调制的载波频率，real(.)和imag(.)表示取实部和取虚部，t∈(-T_symbol/2，T_symbol/2)；

所述正交解调的解调公式为：

r(t)＝LP[v(t)·cos(2πf_ct)+j·v(t)·sin(2πf_ct)]

其中r(t)为接收端的基带复信号，v(t)为接收端经正交调制的高频传输信号，f_c为正交调制的载波频率，LR[.]表示低通滤波器，t∈(-T_symbol/2，T_symbol/2)。