FRFT在水声信道时延-频移联合估计中的应用

• 作者: 张兰 杨亮亮 涂星滨 许肖梅 邹哲光
• 来源期刊: 系统工程与电子技术
• 学科: 工学
• 关键词: 水声通信 信道估计 分数阶傅里叶变换 多径时延 多普勒频移
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 通信与网络
• 页码范围: 1666-1672
• 页数: 7页
• 分类号: TN929.3
• 字数: 4189字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-506X.2016.07.29

摘要

由于水声信道的复杂性和多变性,信号在水声信道传播中将伴随着多径时延与多普勒频移,二者是水声信道估计中两个重要的参数.基于分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transform,FRFT)的时延和频移特性,提出一种采用多分量线性调频(linear frequency modulated,LFM)信号的水声信道估计方法,通过分析分数阶傅里叶域上峰值的偏移,联立不同阶次的时延和频移方程,可得到水声信道的时延和频移值.理论推导及仿真结果表明,该方法计算量小,且随着LFM信号分量数和调频率差值的增大,能在一定程度上减小估计的时延误差和频移误差.水池实验中选用具有相反调频率的双LFM信号作为估计信号,估计出多径时延与运动目标的多普勒频移,并给出了水下目标的运动速度.实验结果表明,FRFT估计法简单有效,在水声信道多径时延与多普勒频移估计上具有较好的实际应用价值.