[发明专利]水声OFDM自适应搜索多普勒补偿方法

权利要求书

1.水声OFDM自适应搜索多普勒补偿方法，其特征是：

（1）采用CW信号作为训练序列进行多普勒频偏因子粗测：定义多普勒频偏因子μ_d＝v/c，其中v表示发送端与接收端的相对运动速度，c为声波在水中传播的速度，发送的CW信号频率为f_t，接收的CW信号频率为f_r，首先对接收的CW信号进行滤波，然后对其做傅里叶变换，再通过抛物线拟合法测得CW信号频率为则粗测的多普勒频偏因子

（2）利用高倍DFT对多普勒频偏进行补偿：发送的OFDM符号长度为N长度N不包括循环前、后缀长度，由于信号受到多普勒频偏的影响，使得OFDM符号的时域波形发生压缩或扩展，即一个完整的OFDM信号波形的采样点变成了N′点，对接收的OFDM信号截取N′点后做2ⁿ点DFT，根据测得的多普勒频偏因子重新计算出数据子载波的位置；

（3）将CW信号估计出的多普勒频偏因子μ作为初始条件，以均衡后的接收数据的MSE作为代价函数进行搜索，直到计算出的MSE能够找到极小值：

对OFDM时域符号进行截取之前，利用粗测的频偏因子μ重新计算OFDM符号长度，即：

N′=[N1+μ],]]>

其中[]表示四舍五入取整，在对OFDM符号重新截取N′点后进行高倍DFT多普勒补偿，OFDM符号采用梳状导频结构，利用梳状导频插值进行信道估计，均衡数据子载波，由于粗测的频偏因子存在误差，多普勒补偿与均衡后的数据的均方误差较大，所以要进行搜索过程。将此时计算的均方误差存储起来：

MSE(0)＝MSE_μ，

然后对多普勒因子以步长μ_f进行新的多普勒因子搜索，得到新的多普勒因子：

μ_k＝μ+kμ_f,k＝±1,±2,...,±K

将μ_k代入式计算出新的OFDM符号长度，并对接收数据重新截取，之后的多普勒补偿与信道均衡过程重复上述步骤，并将计算出的数据均方误差存储起来，即：

MSE(k)=MSEμk,]]>

令k＝±1,±2,...,±K，增大μ_k的绝对值进行搜索，并比较计算出的MSE值，如果能够找到MSE的极小值，则其对应的多普勒频偏因子估计正确，跳出循环，输出数据，完成信道干扰抑制；如果不能够找到MSE的极小值，则重复上述过程，直到找到MSE的极小值则跳出循环，输出数据，完成信道干扰抑制。