저주파에서 수중 음향 통신에 사용할 최상의 변조에 대한 생각은 무엇입니까?

저주파 수중 통신에 가장 적합한 변조 유형이 무엇인지에 대한 일반적인 생각을 위해 DSP hivemind를 핑하고 싶었습니다. 이 프로젝트에서 많은 것을 배울 수 있기 때문에이 프로젝트를 선택했습니다.

일부 상황 :

• <500Hz와 같은 저주파수 (반송파 및 변조 된 데이터 모두에 해당)
• BPS는 200Hz가 좋을 것입니다.
• 다중 경로가있을 것입니다.
• 도플러로 인해 원래 주파수의 최대 약 0.3 %로 주파수가 번질 수 있습니다.

내가 지금까지 찾은 것 :

• 나는 OFDM에 대해 생각하고 있었지만 채널 추정이 훨씬 쉽지만 도플러 효과에 훨씬 민감하다는 것을 알게되었습니다.
• 나는 또한 처프 변조에 대해 생각하고 있었다.

당신의 생각은 무엇입니까?

편집 : 나는 (다중 경로 채널, bps = 200Hz의) '가장 최악의'시나리오라고 생각하는 것을 첨부했습니다. 채널은 시간 도메인의 비트 수로 표시되므로 다음 리플렉션이 도착하기 전에 몇 비트가 통과하는지 더 쉽게 확인할 수 있습니다.

사례 1 : 사례 2 : 사례 3 : 사례 4 :

노트:

• 우리가 볼 수 있듯이, 거의 항상 거의 같은 크기의 두 번째 경로가 있지만 주 경로에 고정 할 준비가 된 반대 단계가 있습니다.
• 200bps (5 초)에서 1000 비트 패킷의 경우 채널이 크게 변경 될 수 있다고 가정하지만 동시에 패킷 길이와 내용을 완벽하게 제어 할 수 있습니다.
• 도플러로 인한 주파수 오프셋은 상대적으로 '잘 동작'하는 것으로 가정 할 수 있습니다. 반송파 불일치로 인한 주파수 오프셋도 올바르게 작동 할 수 있습니다.

그것은 불쾌한 신호 환경입니다. 나는 작은 DSP 유도를 수행하고 레이크 수신기 를 사용하여 다중 경로를 작동하게 할 것이다.

레이크 수신기는 CDMA 시스템에서만 사용되었지만 (아직 아는 한) CDMA 시스템에서만 사용할 수있는 것은 아닙니다. 문제는 기호 기간입니다. 다음 인용문은 레이크 수신기에 관한 논문 에서 발췌 한 것입니다.

RAKE 수신기는 각 다중 경로 신호에 대해 별도의 상관 수신기를 제공하여 원래 신호의 시간 이동 버전을 수집하려고합니다. 이는 다중 경로 구성 요소가 상대 전파 지연이 칩주기를 초과 할 때 다른 경로 구성 요소와 실제로 상관 관계가 없기 때문에 수행 할 수 있습니다.

따라서 GSM이 아닌 CDMA 시스템에 사용 된 이유는 칩 속도가 너무 빨라 다중 경로 신호가 동일한 칩 / 기호에 도달하지 않기 때문입니다. GSM 및 기타 "협 대역"신호에는 해당되지 않습니다. 비트 전송률이 매우 낮더라도 다중 경로 신호는 여전히 하나의 심볼보다 큰 지연을 갖는 것으로 보이므로이 제약 조건은 문제가되지 않습니다.

다른 문제는 다중 경로를 감지하는 것입니다. 이것은 프리앰블과 같은 알려진 데이터 시퀀스로 달성 될 수 있다고 생각하지만, 나는 레이크 수신기의 전문가가 아니라고 고백합니다.

레이크 수신기가 제대로 작동하지 않더라도 다중 경로를 처리하기 위해 긴 이퀄라이저를 사용할 수 있습니다.

시스템의 다른 요소와 관련하여 피드백이 없으면 FEC (아마 터보 코드) 로 QPSK 신호를 수행합니다 . 피드백이 있다면 신호가 얼마나 잘 전달되는지에 따라 QPSK에서 최대 16-QAM 또는 변조 유형으로 동적으로 변조 유형을 변경합니다.

편집 : 그것에 대해 조금 생각한 후에 왜 레이크 수신기와 CDMA 시스템이 함께 작동하는지 깨달았습니다. 문제는 다중 경로 신호를 감지하더라도 긍정적 인 SINR 이 없으면 큰 도움이되지 않는다는 것 입니다. 정의에 따르면 최대 하나의 다중 경로 신호는 양의 SINR을 가질 수 있습니다. 다른 모든 다중 경로 신호의 경우 가장 강한 신호이기 때문입니다.

확산이 시작되면 확산 경로가 초기 음의 SINR을 극복하기에 충분히 크다고 가정하면 다중 경로 신호가 확산 해제되면 양의 SINR을 갖게됩니다. 이를 감안할 때 올바른 솔루션은 500Hz 한계를 완화하고 상당히 큰 확산 계수와 레이크 수신기를 사용하여 다양한 다중 경로 신호를 결합하는 것입니다.