移动水声通信信号的多普勒估计与同步方法

摘要

本发明公开了一种移动水声通信信号的多普勒估计与同步方法，选取两个线性调频信号作为帧同步信号；对接收信号采样，对接收采样信号和其延迟信号互相关处理，计算相关函数的绝对值并与门限比较，小于门限则继续进行滑动相关处理；大于门限则判断有同步信号达到，加倍互相关处理的观测窗口长度，对接收采样信号和其延迟信号计算互相关函数，计算互相关函数的绝对值，判断其最大值对应的时间与互相关函数的中心点的偏移，计算多普勒因子；对副本信号进行重采样获得受多普勒影响的副本信号，和接收信号做相关处理，计算互相关函数的最大值对应的时间作为帧同步信号的时间起点。本发明可以在大多普勒环境下工作，提供精确的多普勒和同步估计。

主权项

1.移动水声通信信号的多普勒估计与同步方法，其特征在于包括下述步骤：(1)选取覆盖水声通信系统带宽的两个相同的线性调频信号，两个线性调频信号的时间间隔为D，作为帧同步信号；(2)对接收信号作采样处理，设其采样频率为f_s，采样频率通常为通信信号最高频率的4-6倍；对接收采样信号r(k)和其延迟信号r(k+D)做互相关处理，并计算相关函数的绝对值|C₁(τ)|；(3)|C₁(τ)|与一预定的门限进行比较，门限值为|C₁(τ)|均值的1/10，若小于门限，则返回步骤(2)继续进行滑动相关处理；若大于门限，则判断有同步信号达到，获得粗同步，并转入步骤(4)；(4)加倍互相关处理的观测窗口长度，对接收采样信号r(k)和其延迟信号r(k+D)计算互相关函数，并计算互相关函数的绝对值|C₂(τ)|，判断|C₂(τ)|最大值对应的时间与互相关函数的中心点的偏移α，计算多普勒因子(5)利用多普勒因子Δ，对副本信号进行重采样获得受多普勒影响的副本信号s_Δ(t)，利用此信号，和接收信号做相关处理，计算互相关函数|C₃(τ)|的最大值对应的时间τ₂，并以此作为帧同步信号的时间起点。