CN112003809A

CN112003809A - 基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法

Info

Publication number: CN112003809A
Application number: CN202011171021.1A
Authority: CN
Inventors: 吴金秋; 李胜全; 张爱东; 齐晓飞; 周佳琼; 陈明
Original assignee: Peng Cheng Laboratory
Current assignee: Peng Cheng Laboratory
Priority date: 2020-10-28
Filing date: 2020-10-28
Publication date: 2020-11-27
Anticipated expiration: 2040-10-28
Also published as: CN112003809B; WO2022088564A1

Abstract

本发明公开了基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，所述方法包括：接收在时域和频域都进行频率因子插入的发射端信号；将所述发射端信号转换到时域，并在时域对所述发射端信号进行同步和提取处理，得到目标单频信号；根据所述目标单频信号，对所述目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号。本发明实施例中通过在发射端的时域和频域进行频率因子插入，以及在接收端进行单频信号的筛选，将筛选出的频率衰落小的单频信号进行多普勒频偏估计，通过上述方法实现对运动平台中的多载波水声通信的多普勒估计与补偿。

Description

基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及的是基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法。

背景技术

现有技术中，水声通信均未考虑水声信道的频率选择性衰落的影响，也未考虑基于水声信道结构的OFDM水声通信多普勒的估计和补偿方案。水声中多普勒对系统影响大，且水声信道复杂，水下运动目标，例如水下潜器等之间的高速通信也依赖于OFDM水声通信技术，而OFDM技术的载波正交性导致其对频偏极为敏感，因此，需要充分考虑多普勒对系统的影响，通过补偿多普勒才能够实现高效率的通信。

因此，现有技术还有待改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，旨在解决现有技术中水声信道通信存在多普勒效应从而影响通信效率的问题。

本发明解决问题所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，其中，所述方法包括：

接收在时域和频域都进行频率因子插入的发射端信号；

将所述发射端信号转换到时域，并在时域对所述发射端信号进行同步和提取处理，得到目标单频信号；

根据所述目标单频信号，对所述目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号。

在一种实现方式中，其中，所述发射端信号的生成方式为：

生成多载波水声通信原始信号；

在时域和频域对所述多载波水声通信原始信号进行频率因子插入设计，得到发射端信号。

在一种实现方式中，其中，所述在时域和频域对所述多载波水声通信原始信号进行频率因子插入设计，得到发射端信号包括：

在时域的所述原始信号前添加双曲调频信号，并进行间隔保护，得到第一信号；

将所述第一信号转换到频域，并在频域插入单频信号，得到第二信号；

将所述第二信号转换到时域，并在时域进行组帧处理，得到发射端信号。

在一种实现方式中，其中，所述将所述第二信号转换到时域，并在时域进行组帧处理，得到发射端信号包括：

将所述第二信号转换到时域，在所述第二信号前加入循环前缀，得到组帧信号；

将所述组帧信号进行并串转换，得到发射端信号。

在一种实现方式中，其中，所述将所述发射端信号转换到时域，并在时域对所述发射端信号进行同步和提取处理，得到目标单频信号包括：

将所述发射端信号转换到时域，并在时域对所述发射端信号进行粗同步，得到粗同步信号；

将所述粗同步信号转换到频域，进行频域单频信号提取，得到预处理单频信号；

在所述的预处理单频信号中进行衰落对比，从中选择衰落小的单频信号，得到目标单频信号。

在一种实现方式中，其中，所述对所述发射端信号进行粗同步，得到粗同步信号包括：

生成本地双曲调频信号；

基于所述本地双曲调频信号，对所述发射端信号进行粗同步，得到粗同步信号。

在一种实现方式中，其中，所述根据所述目标单频信号，对所述目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号包括：

采用抛物线法，测量和估计所述目标单频信号的多普勒因子，并对所述多普勒因子采用变采样法进行补偿，得到补偿信号。

在一种实现方式中，其中，所述根据所述目标单频信号，对所述目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号还包括：

基于所述本地双曲调频信号，对补偿信号进行精同步，得到精同步信号。

第二方面，本发明实施例还提供一种基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿装置，其中，所述装置包括：

发射端信号获取单元，用于接收在时域和频域都进行频率因子插入的发射端信号；

目标单频信号获取单元，用于将所述发射端信号转换到时域，并在时域对所述发射端信号进行同步和提取处理，得到目标单频信号；

多普勒因子估计和补偿单元，用于根据所述目标单频信号，对所述目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号。

第三方面，本发明实施例还提供一种智能终端，包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于执行如上述任意一项所述的基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如上述中任意一项所述的基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法方法。

本发明的有益效果：本发明实施例首先接收在时域和频域都进行频率因子插入的发射端信号；然后将所述发射端信号转换到时域，并在时域对所述发射端信号进行同步和提取处理，得到目标单频信号；最后根据所述目标单频信号，对所述目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号；可见，本发明实施例中通过在发射端的时域和频域进行频率因子插入，以及在接收端进行单频信号的筛选，将筛选出的频率衰落小的单频信号进行多普勒频偏估计，通过上述方法实现对运动平台中的多载波水声通信的多普勒估计与补偿。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明实施例提供基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法流程示意图。

图2本发明实施例提供的抛物线形式估计单频频偏示意图。

图3本发明实施例提供的接收端流程图。

图4本发明实施例提供的基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿装置的原理框图。

图5本发明实施例提供的智能终端的内部结构原理框图。

具体实施方式

本发明公开了基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

由于现有技术中，水声通信均未考虑水声信道的频率选择性衰落的影响，也未考虑基于水声信道结构的OFDM水声通信多普勒的估计和补偿方案。

为了解决现有技术的问题，本实施例提供了一种基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，所述方法包括：接收在时域和频域都进行频率因子插入的发射端信号；将所述发射端信号转换到时域，并在时域对所述发射端信号进行同步和提取处理，得到目标单频信号；根据所述目标单频信号，对所述目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号。本发明实施例中通过在发射端的时域和频域进行频率因子插入，以及在接收端进行单频信号的筛选，将筛选出的频率衰落小的单频信号进行多普勒频偏估计，通过上述方法实现对运动平台中的多载波水声通信的多普勒估计与补偿。

举例说明

在水下运动载体间的高速通信系统中，由于通信系统中水下运动载体的相对运动导致多普勒频移，并且在水声收发信机间存在多条传播路径，不同路径上的信号可能产生不同的多普勒频移，因此，需要对叠加在一起多载波的多普勒频移进行估计和补偿,在本发明实施例中，主要采用的是OFDM技术，OFDM技术是将整个频带分成了若干个相互重叠的子带(子载波)，为了保证相互重叠的子带间互不影响，本质上就要求各个子载波之间必须正交。然而，收发系统之间频率的不一致会对接收到的信号各子载波之间的正交性带来很大的破坏，产生载波间干扰(ICI)，从而造成OFDM系统性能的大幅度下降。为了有利于接收端更好的对多载波（基于OFDM技术）水声通信信号进行多普勒估计与补偿，接收端接收到发射端经过特殊设计的多载波（基于OFDM技术）信号后，也即接收在时域和频域都进行频率因子插入的发射端信号，其中，频率因子为估计多普勒的有用信号，将所述发射端信号转换到时域，并在时域对所述发射端信号进行同步和提取处理，得到目标单频信号；根据所述目标单频信号，对所述目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号。发射端信号的生成方式为在时域和频域对所述多载波（基于OFDM技术）水声通信原始信号进行频率因子插入设计，得到发射端信号。

示例性方法

本实施例提供一种基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，具体如图1所示，方法包括：

步骤S100、接收在时域和频域都进行频率因子插入的发射端信号；

由于现有技术中接收到的发射端信号的处理方式要么是在时域进行频率因子插入，要么在频域进行频率因子插入，本发明实施例考虑到水声信道中多普勒对系统影响大，且水声信道复杂，水下的运动目标，例如水下潜器等之间的高速通信也依赖于基于OFDM技术的多载波水声通信技术，为了在接收端能更好的进行多普勒估计与补偿，故在发射端的时域和频域进行频率因子插入。

在本实施例中，所述发射端信号的生成方式为：

步骤S101、生成多载波水声通信原始信号；

步骤S102、在时域和频域对所述多载波水声通信原始信号进行频率因子插入设计，得到发射端信号。

本发明实施例是基于运动平台的OFDM水声通信技术，故在发射端需要生成多载波（基于OFDM技术）水声通信原始信号，OFDM技术具有更好的频谱利用率，它将整个频带分成了若干个相互重叠的子带(子载波)，为了保证相互重叠的子带间互不影响，本质上就要求各个子载波之间必须正交。水声中多普勒对系统影响大，且水声信道复杂，水下的运动目标，例如水下潜器等之间的高速通信也依赖于OFDM水声通信技术。因此，利用OFDM技术生成的通信信号非常适合在水声通信系统中进行通信。

由于水声信道的频率选择性衰落的影响，现有技术中没有针对在OFDM符号的频域插入几个单频信号的形式，本发明实施例在生成多载波水声通信原始信号，也即OFDM符号后会进行特殊设计，例如，在时域上对OFDM符号进行频率因子插入，同时在频域上对OFDM符号进行频率因子插入，便可得到发射端信号，这样设计生成的发射端信号有利于接收端对单频信号衰落情况进行辨别并选择衰落较小的单频信号进行多普勒测量，将水声信道的频率选择性衰落对系统的影响降到最小。

实际中，为了得到更佳的发射端信号，以使得接收端对发射端信号进行多普勒因子估计和补偿。因此，在时域和频域对多载波水声通信原始信号进行频率因子插入设计，得到发射端信号包括：在时域的所述多载波水声通信原始信号前添加双曲调频信号，并进行间隔保护，得到第一信号；将所述第一信号转换到频域，并在频域插入单频信号，得到第二信号；将所述第二信号转换到时域，并在时域进行组帧处理，得到发射端信号。

现有系统一般采用循环前缀或LFM信号（线性调频信号），但是现有研究中如果目标是运动的，利用循环前缀或者LFM信号，会影响接收端的同步结果，降低系统的通信性能。本实施例中，时域上在OFDM符号的前端和后端添加多普勒不敏感信号HFM信号，并增加一定的保护间隔，生成第一信号。HFM信号是双曲调频信号，HFM具有多普勒不敏感性，对接收端的同步影响小，提高系统的通信性能。在另一种实施方式中，可以在时域的所述原始信号前添加SFM信号，也即正弦调频信号，SFM信号也具有多普勒不敏感性对接收端的同步影响小，有助于提高系统的通信性能。

现有研究中没有针对在OFDM符号的频域插入几个单频信号的形式，本发明实施例除了在时域插入频率因子信号外，还在频域插入单频信号。具体地，将第一信号转化到频域，在频域插入单频信号。例如，分别在OFDM信号频域的起始频率之前，截至频率之后，以及OFDM符号的中心频率处均插入单频信号，得到第二信号。当OFDM符号在时域和频域都插入了频率因子信号之后，需要将第二信号转换到时域，对其进行组帧处理，才能形成发射端信号。

为了得到完整的发射端信号，将所述第二信号转换到时域，并在时域进行组帧处理，得到发射端信号包括：

将所述第二信号转换到时域，在所述第二信号前加入循环前缀，得到组帧信号；将所述组帧信号进行并串转换，得到发射端信号。

本发明实施例中将第二信号先转化到时域，在第二信号前加入循环前缀，得到组帧信号。循环前缀是将OFDM符号尾部的信号复制到头部构成，循环前缀有两种，分别为常规循环前缀和扩展循环前缀，本发明实施例中具体使用哪种不做限制。接着，为了实现组帧信号同时传输，需要对组帧信号进行并串转换，得到发射端信号。

步骤S200、将所述发射端信号转换到时域，并在时域对所述发射端信号进行同步和提取处理，得到目标单频信号。

具体地，水下运动载体之间是通过水声信道来进行通信的，当水下运动载体的发射端发射一个信号时，发射端信号会经过水声信道，由于水声信道的复杂性，发射端信号会在水声信道中的不同传播路径到达接收端，接收端因此会接收到不同传播路径到达的信号，这些不同路径上的信号可能会产生不同的多普勒频移，因此，接收端接收的信号已经与发射端信号有所不同，是包含了多普勒频移的发射端信号。接收端接收到发射端信号后，会先将发射端信号转换到时域，在时域进行相关的操作，如在时域对所述发射端信号进行同步，然后对同步后的发射端信号进行提取处理，得到目标单频信号。

为了得到目标单频信号，所述将所述发射端信号转换到时域，并在时域对所述发射端信号进行同步和提取处理，得到目标单频信号包括如下步骤：

步骤S201、将所述发射端信号转换到时域，并在时域对所述发射端信号进行粗同步，得到粗同步信号；

步骤S202、将所述粗同步信号转换到频域，进行频域单频信号提取，得到预处理单频信号；

步骤S203、在所述的预处理单频信号中进行衰落对比，从中选择衰落小的单频信号，得到目标单频信号。

为了确保接收端通信正确，需要将发射端信号进行粗同步，当同步位置正确时，接收端就可以正确接收信号了。因此，在本发明实施例中，接收端会先对接收到的发射端信号进行粗同步，得到粗同步信号。

本发明实施例接收端提取有用信号后，根据预先设定的帧结构，进行单频信号的截取，由于在发射端，我们在时域和频域插入的单频是已知的，因此在接收端可以根据已知的单频，在频域将单频信号截取出来，接收端将粗同步信号转换到频域，然后在频域进行单频信号的提取，得到若干预处理单频信号，举例说明，由于受多普勒的影响，与发射信号相比，接收信号可能变长或变短，为了尽可能精确测频，需要在截取单频信号数据的过程中，在其位置前后都多截取一部分，保证单频信号在经过信道出现压缩或扩展后的信号能够被完全截取。

在另一种实施方式中，在所述的预处理单频信号中进行衰落对比，从中选择衰落小的单频信号，得到目标单频信号。例如，由于发射端是插入的已知频点的单频信号，因此，在接收端OFDM符号的频域可以分别提取插入的单频信号，然后对这些单频信号进行能量比对，从中选择衰落小的单频信号进行多普勒因子的测量，也即在这些单频信号中选出信号最强的单频信号（目标单频信号）进行多普勒因子的测量。

由于在发射端对OFDM符号添加了对多普勒不敏感的HFM信号，为了使接收端能更加精确的接收到OFDM符号，对所述发射端信号进行粗同步，得到粗同步信号包括：生成本地双曲调频信号；基于所述本地双曲调频信号，对所述发射端信号进行粗同步，得到粗同步信号。

实际中，双曲调频信号是发射端和接收端根据参数设计生成的，因此，在接收端粗同步前，需要先生成本地双曲调频信号；然后利用双曲调频的多普勒不敏感特性，将接收信号与本地HFM信号做相关，实现对接收信号的粗同步，得到粗同步信号；在另一种实施方式中，也可以生成正弦调频信号SFM信号，然后利用SFM信号的多普勒不敏感特性，也可将接收信号与本地SFM信号做相关，实现对接收信号的粗同步，得到粗同步信号，在此不做限制。

S300、根据所述目标单频信号，对所述目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号。

具体地，水声信道中多普勒对系统影响大，且水声信道复杂，水下的目标是运动的，故在接收端需要对接收到的信号进行多普勒因子估计和补偿，本发明实施例中，由于接收端接收的发射端信号是包含了多普勒频移的发射端信号，为了还原出发射端信号，得到没有失真的信号，需要去除多普勒频移。由于在发射端时，在时域和频域都插入了估计多普勒的有用信号，也即频率因子，故在接收端提取出所述目标单频信号后，就可以根据目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号。

为了得到补偿信号，所述根据所述目标单频信号，对所述目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号包括如下步骤：

S301、采用抛物线法，测量和估计所述目标单频信号的多普勒因子，并对所述多普勒因子采用变采样法进行补偿，得到补偿信号。

实际中，采用抛物线法，先测量目标单频信号的多普勒因子，然后估计目标单频信号的多普勒因子，并对所述多普勒因子采用变采样法进行补偿，得到补偿信号。在本实施例中，通过单频信号测峰值频率的过程为：根据峰值点的坐标以及峰值左右的相邻采样点的坐标值，利用抛物线拟合法求得抛物线方程，找到抛物线的峰值点，进而得到经过多普勒频移后的单频信号的频率，求解过程如图2所示。通过频移量求出信号的压缩因子，再将压缩因子反馈给数据帧结构，对数据进行多普勒补偿后进行精同步，流程如图3所示。

将截取的单频信号进行FFT变换，得到该数据段的频谱，找到频谱峰值坐标(

)后，再找到峰值点的前一个采样点频谱坐标(

)和后一个采样点频谱坐标(

)。根据抛物线方程(1)，通过三个坐标点，求得方程系数

，

，

。

(1)

从而可以求得抛物线的峰值

(

为频率值，

为频谱幅度值)。

通过测得频率信息

(接收单频信号测得的频率)后，与

(发送单频信号的频率)比较，测得压缩因子

，然后根据两个相关峰值的位置截取数据，为了补偿多普勒后的精同步不丢失经过信道后的第一个HFM信号的任何部分，需将经过信道后的HFM 信号也截取，并在相关峰的位置向前多截取一段数据，多截取的数据的长度可以根据压缩因子与本地HFM信号长度来确定。这段数据包含经过信道后的HFM信号，单频信号以及对应帧结构的OFDM数据，对这段数据根据压缩因子

进行变采样，可以得到频率同步后的数据帧，数据帧结构包括了HFM信号，单频信号和OFDM数据。这个数据段再次与本地的标准HFM信号作相关，得到相关峰，再根据相关峰的位置和设定的帧结构截取OFDM数据段，得到去除多普勒影响的OFDM符号。

为了消除多普勒对系统的影响，将根据所述目标单频信号，对所述目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号还包括：基于所述本地双曲调频信号，对补偿信号进行精同步，得到精同步信号。

本发明实施例中，同样的由于发射端添加的是本地双曲调频信号，因此，基于所述本地双曲调频信号，对补偿信号进行精同步，也即二次同步，得到精同步信号，在另一种实施方式中，也可基于生成的正弦调频信号SFM信号，对补偿信号进行精同步，也即二次同步，得到精同步信号。具体地，在接收端通过多普勒补偿后的二次时延估计去除多普勒对OFDM系统的影响。精同步后，提取出OFDM符号，进行下一步解调、解映射处理。

示例性设备

如图4中所示，本发明实施例提供一种基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿装置，装置包括发射端和接收端，发射端包括：发射端信号获取单元401，目标单频信号获取单元402，多普勒因子估计和补偿单元403；发射端信号获取单元401，用于接收在时域和频域都进行频率因子插入的发射端信号；目标单频信号获取单元402，用于将所述发射端信号转换到时域，并在时域对所述发射端信号进行同步和提取处理，得到目标单频信号；多普勒因子估计和补偿单元403，用于根据所述目标单频信号，对所述目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号。

基于上述实施例，本发明还提供了一种智能终端，其原理框图可以如图5所示。该智能终端包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏、温度传感器。其中，该智能终端的处理器用于提供计算和控制能力。该智能终端的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该智能终端的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法。该智能终端的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该智能终端的温度传感器是预先在智能终端内部设置，用于检测内部设备的运行温度。

本领域技术人员可以理解，图5中的原理图，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的智能终端的限定，具体的智能终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种智能终端，包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令：

接收在时域和频域都进行频率因子插入的发射端信号；

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

综上所述，本发明公开了基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，所述方法包括：

本发明实施例中接收在时域和频域都进行频率因子插入的发射端信号；将所述发射端信号转换到时域，并在时域对所述发射端信号进行同步和提取处理，得到目标单频信号；根据所述目标单频信号，对所述目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号。本发明实施例中通过在发射端的时域和频域进行频率因子插入，以及在接收端进行单频信号的筛选，将筛选出的频率衰落小的单频信号进行多普勒频偏估计，通过上述方法实现对运动平台中的多载波水声通信的多普勒估计与补偿。

应当理解的是，本发明公开了一种基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，其特征在于，所述方法包括：

接收在时域和频域都进行频率因子插入的发射端信号；

2.根据权利要求1所述的基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，其特征在于，所述发射端信号的生成方式为：

生成多载波水声通信原始信号；

3.根据权利要求2所述的基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，其特征在于，所述在时域和频域对所述多载波水声通信原始信号进行频率因子插入设计，得到发射端信号包括：

4.根据权利要求3所述的基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，其特征在于，所述将所述第二信号转换到时域，并在时域进行组帧处理，得到发射端信号包括：

将所述组帧信号进行并串转换，得到发射端信号。

5.根据权利要求4所述的基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，其特征在于，所述将所述发射端信号转换到时域，并在时域对所述发射端信号进行同步和提取处理，得到目标单频信号包括：

6.根据权利要求5所述的基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，其特征在于，所述对所述发射端信号进行粗同步，得到粗同步信号包括：

生成本地双曲调频信号；

7.根据权利要求6所述的基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，其特征在于，所述根据所述目标单频信号，对所述目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号包括：

8.根据权利要求7所述的基于运动平台的多载波水声通信多普勒估计与补偿方法，其特征在于，所述根据所述目标单频信号，对所述目标单频信号进行多普勒因子的估计和补偿，得到补偿信号还包括：

9.一种智能终端，其特征在于，包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于执行如权利要求1-8中任意一项所述的方法。

10.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如权利要求1-8中任意一项所述的方法。