[发明专利]基于Zadoff-Chu序列和OFDM技术的水声通信同步方法

摘要

本发明提供了一种基于Zadoff‑Chu序列和OFDM技术的水声通信同步方法，包括以下步骤：由OFDM技术生成待传输信号，将Zadoff‑Chu序列的长度N设置为OFDM的子信道个数；由同一个根序列生成两段相同的长度为N的Zadoff‑Chu序列ZC_seq1和ZC_seq2，将这两段序列加到OFDM信号前端，并在两段序列之间加一段长度为Ng的保护间隔；用两个长度为N的时间窗分别截取该信号，在相关运算结果中判断是否有大于阈值δ的峰值；分别定位相关运算结果中大于阈值δ的峰值，取其中峰值最大的一个作为本次搜索到的峰值位置，分别记为N1和N2；判断N1与N2之间的距离与N+Ng的差是否在容许的误差范围Δ内；重新采集信号将N2+Ng作为OFDM信号数据段的起始点，同步完成。本发明所述的水声通信同步方法提高了同步的精确度、可靠性和准确性。

主权项

1.一种基于Zadoff‑Chu序列和OFDM技术的水声通信同步方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，系统初始化，由OFDM技术生成待传输信号，将同一个Zadoff‑Chu根序列导入到发射端与接收端中；步骤S2，设置系统的参数，将Zadoff‑Chu序列的长度N设置为OFDM的子信道个数；确定保护间隔Ng，保证两个码元之间不会出现码间干扰；确定阈值δ，在步骤S7中用来判断相关运算结果的峰值；步骤S3，设计同步包，由同一个根序列生成两段相同的长度为N的Zadoff‑Chu序列ZC_seq1和ZC_seq2，将这两段序列加到OFDM信号前端，并在两段序列之间加一段长度为Ng的保护间隔；步骤S4，信号由发射端发射，经过水声信道传导到接收端，由接收端采集信号；用两个长度为N的时间窗分别截取该信号，时间窗之间的间隔为Ng，得到两段待检测的信号Sig1和Sig2；步骤S5，将信号Sig1、Sig2分别与本地信号做相关运算；步骤S6，对相关运算结果归一化处理，得到结果r1(k)、r2(k)；步骤S7，在相关运算结果r1(k)、r2(k)中判断是否有大于阈值δ的峰值，如果有，进行步骤S8；如果没有，则将时间窗位置向后移动一个单位，回到步骤S4，重新采集信号；步骤S8，分别定位相关运算结果r1(k)、r2(k)中大于阈值δ的峰值，取其中峰值最大的一个作为本次搜索到的峰值位置，分别记为N1和N2；步骤S9，判断N1与N2之间的距离与N+Ng的差是否在容许的误差范围Δ内；如果在容许的误差范围Δ内，转到步骤S10；如果不在容许的误差范围Δ内，则将时间窗位置向后移动一个单位，回到步骤S4，重新采集信号；步骤S10，将N2+Ng作为OFDM信号数据段的起始点，同步完成。