【摘 要】
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水声信道是一个强多径、高多普勒频移、低可用带宽的复杂信道。在水声信道下使用一般的调制方式很难获得很好的通信效果。正交频分复用（Orthogonal frequencydivision multipl
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水声信道是一个强多径、高多普勒频移、低可用带宽的复杂信道。在水声信道下使用一般的调制方式很难获得很好的通信效果。正交频分复用（Orthogonal frequencydivision multiplexing OFDM）通信系统对多径时延具有很强的抵抗能力，同时子载波频带之间有一半的交叠，具有很高的频谱利用率，因而非常适合于用在水声通信中。可是OFDM系统对同步问题要求非常严格。子载波采用相关调制的OFDM系统如果没有非常好的同步算法，根本无法完成通信任务。采用差分调制的OFDM系统对同步的要求相对低一点，可是同步误差仍然会给系统带来一定的误码率。本文首先对OFDM系统的同步问题进行了详细讨论，并给出各种偏差对系统的影响。考虑到实验系统的特点，本文主要针对帧同步问题展开了讨论。水声信道非常复杂，使用盲同步算法很难达到好的同步效果。因而本文主要对基于数据辅助的算法进行了详细讨论。仿真表明Ren-Chang算法和Choi算法在多径信道下比其他算法具有更好的性能。吸收这些经典算法的设计理念，针对实验系统和通信信道的特点，本文设计了相应的同步算法，并给出了仿真结果。最后，进行了实验室水声环境下的通信实验，给出了实验结果，并对其作了分析。
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