基于DCO-OFDM水下光通信信道估计研究

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  (1)本文首先详细介绍了DCO-OFDM系统的技术原理,然后对光在水下传播所受到的吸收与散射相关影响进行分析。根据光的水下传输特性结合比尔-朗伯定律建立水下光通信信道衰减模型。最后,在此模型基础上,进行线性处理得到相应的信道频域响应模型。
  (2)基于导频的DCO-OFDM系统信道估计算法研究。首先研究了基于导频的DCO-OFDM系统的传统信道估计算法,如:LS算法、LMMSE算法、SVD算法,并对上述几种算法进行了仿真分析和性能对比;之后,根据DCO-OFDM系统的特点,利用信道频域响应的共轭对称特性,给出了适用于该系统的DFT信道估计算法;之后改进了DFT水下光信道估计算法,该算法利用噪声功率设定阈值,消除了循环前缀内噪声影响,降低传统估计算法复杂度并提升了估计精度。
  (3)基于压缩感知的水下光通信信道估计研究。针对LS信道估计算法导频开销大和DCO-OFDM系统频带利用率低的问题,给出了DCO-OFDM系统基于压缩感知多路径匹配追踪(Multipath Matching Pursuit,MMP)的水下光信道估计方法。通过利用DCO-OFDM系统导频的频域响应构建压缩感知模型,将MMP算法用于水下光信道估计中,进而估计出信道时域脉冲响应,从多个候选集中选取残差最小的作为最终支撑集,可以有效提高重构性能。仿真结果表明,在DCO-OFDM系统中,与LS算法相比,该算法节省导频数目且估计性能更好;导频数目较少时,其估计精度优于传统的正交匹配追踪算法。
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