Düşük frekanslarda sualtı akustik iletişimi için kullanılacak en iyi modülasyon hakkında düşünceler nelerdir?

Düşük frekanslı sualtı iletişimleri için kullanılacak en iyi modülasyon türü hakkında genel düşünceler için DSP hivemind'e ping atmak istedim. Bu projeyi seçtim çünkü ondan çok şey öğrenebilirim.

Bazı bağlamlar:

• <500 Hz'deki gibi düşük frekans (hem taşıyıcı hem de modüle edilmiş veriler için açıkça)
• Diyelim ki BPS, 200 Hz iyi olurdu.
• Kesinlikle çok yollu olacak.
• Doppler nedeniyle orijinal frekansın maksimum% 0.3'ü kadar bir faktörle frekanslar bulaşabilir.

Şimdiye kadar ne buldum:

• OFDM hakkında düşünüyordum, ancak kanal tahmini çok daha kolay olsa da, doppler etkilerine çok daha duyarlı olduğunu öğrendim.
• Ben de cıvıltı modülasyonu düşünüyordum, kimse böyle bir şey yaptı mı?

Düşüncelerin nelerdir?

Düzenleme: Ben (bps = 200 Hz için çok yollu kanal, 'en kötü durum' senaryoları olduğuna inandığım bazı ekledim. Kanal, zaman alanındaki bit sayısı cinsinden olduğundan, bir sonraki yansıma gelmeden önce kaç bitin daha kolay geçtiğini görebilirsiniz.

Durum 1: Durum 2: Durum 3: Durum 4:

Notlar:

• Gördüğümüz gibi, neredeyse her zaman neredeyse eşit büyüklükte ikinci bir yolum var, ancak ters fazı ana yoluma yapıştırmaya hazır.
• 200 bit @ (5 saniye) 1000 bitlik bir paket için kanalın önemli ölçüde değişebileceğini düşünüyorum ... ama aynı zamanda paket uzunluğu ve içeriği üzerinde tam kontrole sahibiz.
• Doppler nedeniyle frekans ofsetlerinin nispeten 'iyi davrandığını', yani ani 'gerizekalı' olmadığını varsayabiliriz. Taşıyıcı uyuşmazlıkları nedeniyle frekans ofsetleri de iyi düşünülebilir.

Bu kötü bir sinyal ortamı. Biraz DSP judo yapardım ve çok yollu sinyallerin SNR'nizi azaltmak yerine arttırmasını sağlayacak bir tırmık alıcısı kullanarak çok yollu çalışmasını sağlarım.

Komisyon alıcıları sadece CDMA sistemlerinde (bildiğim kadarıyla) kullanılmıştır, ancak bunun nedeni yalnızca CDMA sistemlerinde kullanılabilmeleridir. Mesele sembol dönemidir. Aşağıdaki alıntı, tırmık alıcıları hakkındaki bir kağıttan alınmıştır :

RAKE alıcısı, çok yollu sinyallerin her biri için ayrı bir korelasyon alıcısı sağlayarak orijinal sinyalin zaman kaydırmalı versiyonlarını toplamaya çalışır. Bu, çok yollu bileşenlerin, göreceli yayılma gecikmeleri bir yonga dönemini aştığında, pratikte birbirleriyle ilişkilendirilmedikleri için yapılabilir.

Bu nedenle, örneğin GSM değil CDMA sistemlerinde kullanılmalarının nedeni, çip hızının çok daha hızlı olması ve dolayısıyla çok yollu sinyallerin aynı çip / sembole gelmemesidir. Bu GSM ve diğer "dar bant" sinyalleri için geçerli değildi. Bit hızınız çok düşük olsa da, çok yollu sinyallerin hala bir sembolden daha fazla gecikmesi var gibi görünüyor, bu nedenle bu kısıtlama bir sorun olmamalıdır.

Diğer sorun çoklu yolu tespit etmektir. Bu, bir önsöz gibi bilinen veri dizileriyle başarılabilirdi, ancak komisyon alıcıları konusunda uzman olmadığımı itiraf ediyorum.

Komisyon alıcısı çalışmazsa, çoklu yolu işlemek için hala uzun bir ekolayzer kullanabilirsiniz.

Sistemin diğer unsurları ile ilgili olarak, herhangi bir geri bildirim yoksa, FEC (muhtemelen turbo kodları) ile bir QPSK sinyali yaparım . Geri bildiriminiz varsa, aynısını yapacağım, ancak modülasyon tipini QPSK'dan 16-QAM'a veya başka bir şeye dinamik olarak değiştiriyorum.

EDIT: Biraz düşündükten sonra komisyon alıcıları ve CDMA sistemlerinin neden el ele gittiğini anladım. Sorun, çok yollu bir sinyal tespit etseniz bile, pozitif bir SINR'ye sahip olmadıkça size çok iyi bir şey yapmamasıdır . Tanım olarak, en çok bir çok yollu sinyal pozitif bir SINR'a sahip olabilir, çünkü diğer tüm çok yollu sinyaller için en güçlü olanları bunaltır.

Çökme devreye giriyor. Çok yollu sinyal yayıldıktan sonra, yayılma faktörünün ilk negatif SINR'nin üstesinden gelmek için yeterince büyük olduğu varsayılarak, pozitif bir SINR olacaktır. Bu göz önüne alındığında, doğru çözümün 500 Hz sınırını gevşetmek olduğunu düşünüyorum, çeşitli çok yollu sinyalleri birleştirmek için oldukça büyük bir yayılma faktörü ve bir tırmık alıcısı kullanın.