Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Coding and signal processing of an underwater acoustic communication system.

Coding and signal processing of an underwater acoustic communication system. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Karlsson Per, Petren Melanie
Ort: Stockholm
Sidor: 30
Utgivningsår: 2001
Publiceringsdatum: 2001-01-01
Rapportnummer: (FOI-R--0234--SE)
Nyckelord 16-QAM, impulssvar, beslutsåterkopplade utjämnare, flervägsutbredning, undervattens kommunikation, 16-QAM, impulse response, decision feedback equalizer, multipath, underwater communication, 650
Sammanfattning Vi har studerat 16-QAM (quadrature amplitude modulation med fyra bitar per symbol) modulation, en korrelations mottagare, en beslutsåterkopplad utjämnare som tillsammans definierar ett system för akustisk kommunikation under vatten. 16-QAM är ett val baserat på vad som har rapporterats i andra rapporter och på de experimentella data som vi fick. Hos mottagaren används en beslutsåterkopplad utjämnare (DFE) för att ta hand om intersymbol interferens (ISI) som uppkommer på grund av flervägsutbredning. Huvuduppgiften i denna magisteruppsats är att bedöma delar av ett system för akustisk kommunikation där kanalmodeller, modulation - och kodningsmetoder såväl som mottagarmetoder tillsammans formar en testmiljö i MATLAB. Vi skapade en komplex basbandssignal med 16-QAM modulation. Dessa signaler skickades genom en kanalmodell som konstruerades som ett FIR-filter som efterliknar effekten av flervägsutbredning. Brus adderades därefter till signalen, sedan skickades signalen genom en DFE. I DFE modellen ingår ett framåtkopplat filter, ett bakåtkopplat filter och en korrelationsmottagare. För att optimera parametrarna i DFE så studerades "least mean squard" (LMS) och lösningar av kovariansmatrisen från träningssekvensen. Utan DFE modellen så blir den mottagna signalen omöjlig att avkoda, men när DFE modellen implementeras minskar felsannolikheten. För någorlunda liten ISI är symbolfelssannolikheten mindre än 10-2 om bit SNR är större än 11 dB.
Abstract We have studied 16-QAM (quadrature amplitude modulation with four bits per symbol) modulation, a correlation receiver and a decision feedback equalizer (DFE), that together define a system for acoustic underwater communications. 16-QAM is a choice based on what has been reported in other studies and the experimental data that was given to us. At the receiver a decision feedback equalizer is used to handle intersymbol interference (ISI) due to multipath propagation. The main goal of this Master´s thesis is to evaluate parts of a system for underwater acoustic communication where channel models, modulation- and coding methods as well as receiving methods together should form a test bed in a MATLAB environment. We created baseband complex signals with 16-QAM modulation. These signals were passed through channel models constructed as finite impulse response (FIR) filters that mimic some effects of multipath propagation. Then noise was added to the signal, and the signal was then passed through a DFE. The DFE consists of a feedforward filter, a feedback filter and a correlation receiver. The optimization of the DFE was studied using both the least mean square (LMS) algorithm and solutions using the inverse covariance matrix of the training sequence. Without DFE the transmitted signal is totally corrupted and impossible to decode. But when the DFE is implemented, a large reduction of the error probability is achieved. For rather moderate ISI the symbol error probability is below 10-2 if the bit SNR is larger than 11 dB.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182