研究目的
提出多普勒鲁棒正交信号分复用（D-OSDM）技术，用于双扩展水声信道中的高可靠通信。
研究成果
D-OSDM被证明能在双扩展水声信道中提供高度可靠的通信链路，在高信噪比且多普勒扩展较大的环境下优于OFDM等现有方案。该技术能在相同误码率下显著降低所需信号功率，有望成为水下作业的有力工具。
研究不足
该研究假设信道可通过基扩展模型（BEM）进行建模，但该模型可能无法捕捉所有实际信道变化。实验设置采用受控测试水箱环境，可能无法完全复现开放水域条件。
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可编程光子学：构建可普及的大规模光子集成电路生态系统的机遇
DOI：10.1109/JSTQE.2020.2982980
期刊：IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要：
水下声学（UWA）信道具有严重的时频扩展特性，通常被称为"双重扩展信道"。本文提出抗多普勒正交信号分复用技术（D-OSDM），旨在为UWA通信的双重扩展信道提供高可靠通信环境。该技术通过基扩展模型（BEM）对信道建模，在复用多个数据向量与导频向量的同时，确保信号经双重扩展信道传播后仍保持正交性。我们阐述了D-OSDM的收发端信号处理流程，并通过仿真与实验评估其性能。实验采用造波器测试水箱构建双重扩展信道，结果表明：在存在大时延和多普勒扩展的信道中，D-OSDM能实现低功耗高质量UWA通信——例如实验中当基于BEM的正交频分复用（OFDM）出现误块率（BLER）平台时，D-OSDM仍成功将BLER控制在10^-3量级；等效而言，D-OSDM可显著降低达成同等误码率（BER）所需的通信信号功率。总体表明，D-OSDM有望成为水下作业的强效通信工具。
作者：
Tadashi Ebihara，Geert Leus
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