基于光纤水听器的OFDM水声通信研究

水声通信是目前水下中远距离无线通信的最佳方案，由于水声信道多途和时
变的特性，使得水声通信系统的实现面临很多困难。本文开展了基于光纤水听器
的正交频分复用（OFDM）水声通信关键技术研究。
开展了基于块状导频的自适应信道均衡技术的研究，针对 OFDM 通信进行了
LMS 和 RLS 自适应均衡算法仿真研究，验证了在水声信道的多径和时变影响下，
有效跟踪信道变化的能力，并获得了优化参数。
针对 OFDM 通信过程中存在的峰值平均功率比（PAPR）过大的问题，创新性
地提出了一种基于自适应信道均衡的相位随机抖动的方法，并进行了其原理的理
论推导、数字仿真验证和实验测试，结果表明其相较于传统 PAPR 抑制方法具有
对信号适应性好的特点，可以将任意输入信号的 PAPR 控制在 12dB 以内，同时无
论在发射端还是在接收端都没有增加额外计算量，且不需要消耗通信带宽。
最后，论文基于新型 Sagnac 光纤水听器系统开展了实际水声通信实验，利用
光纤水听器的高灵敏度特点，获得比压电水听器高 6dB 的信噪比信号，开展了在
实验室声压罐和水池条件的 OFDM 水声通信实验，成功进行了文本图片等数据的
传输。

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