Исследование новых и нестандартных видов модуляции на основе OFDM-технологии. Евгений Николаевич Рычков

на выборках 122937, 122961, 123357, 123371, 123375, 123384, что соответствует временам 122937/18000 c = 6.8298 c, 122961/18000 c = 6.8312 c, 123357/18000 c = 6.8532 c, 123371/18000 c = 6.8539 c, 123375/18000 c = 6.8542 c, 123384/18000 c = 6.8547 c, что соответствует рассчитанным в программе А. В. Вагина задержкам лучей. При этом временной разброс составляет величину порядка нескольких мс. Результат расчета затухания в канале связи показан на рис. 1.2.

      A

      Б

      Рисунок 1.1 – Импульсная характеристика подводного акустического канала в разных масштабах (А, Б)

      На рис. 1.2 рассчет проведен по 3-м известным формулам, описывающим зависимость затухания от частоты для гидроаккустических сигналов. Р. А. Вадов и Франкойс-Гаррисон занимались исследованиями затухания в гидроакустическом канале связи, и результаты их работ представляются в программном обеспечении Акустического института им. ак. Н. Н. Андреева. Для вычислений использованы следующие параметры [7]:

      % % Баренцево море

      % f = [1.5:0.02:4.5] %Частота в кГц

      % z=100; % Глубина в метрах

      % t=2; % температура в град. Цельсия

      % s=34.5; % солёность в промиле

      % pH=8; % – кислотность

      % XLAT=70; % Широта мало влияет, можно взять константой

      Рисунок 1.2 – Результат расчета коэффициента затухания в дБ/км в зависимости от частоты

      Считая, что модель затухания в Баренцевом море близка к модели затухания в Охотском море, можно принять вышеуказанные данные для расчета каждой точки H_f передаточной функции канала:

      (1.4)

      где L – номер луча, Nl – номер последнего луча, I_L + i. _QL – комплексное число передаточной функции на конкретной частоте, модуль которого является амплитудой луча a_L, зависящей от коэффициентов фокусировки, отражения от дна и отражения от поверхности. А аргумент этого числа – фаза луча φ_L. Необходимо рассчитывать структуру поля для нескольких частотных значений H_f1, H_f2, … H_fn, чтобы получить передаточную функцию H. Операция ОБПФ от этой функции даст импульсную характеристику устройства h, описываемую формулой (1.3).

      OFDM-сигнал на входе приемной части, прошедший через канал связи, без учета многолучевости и АБГШ может быть представлен с помощью следующей формулы с текущей частотой f_r (n) с номером гармоники n, с числом гармоник K_c, данных I and Q (соответственно, синфазная и квадратурная составляющие), включающие в себя пилот-сигналы и нулевые составляющие:

      (1.5)

      Текущая частота содержит сдвиг Доплера вследствие эффекта Доплера в канале связи (v и c – соответственно, скорости перемещающегося объекта и света, α – угол между векторами скорости) и разницу между эталонными частотами передатчика и приемника f_diff, f₀ – несущая частота и f_c – частотный разнос:

      При рассмотрении факта многолучевости можно дополнить эту модель,