在低频下用于水下声通信的最佳调制有什么想法？

我想对DSP蜂巢式控制器进行ping操作，以寻求有关将哪种最佳调制类型用于低频水下通信的一般想法。我选择这个项目是因为我可以从中学到很多东西。

一些背景：

• 低频，<500 Hz（明显适用于载波和调制数据）
• 例如200 Hz的BPS会很好。
• 肯定会有多路径。
• 由于多普勒效应，频率可能会以原始频率的约0.3％的最大因数被涂抹。

到目前为止，我发现：

• 我当时在考虑OFDM，但我了解到虽然信道估计要容易得多，但对多普勒效应更敏感。
• 我也在考虑线性调频调制，有人做过类似的事情吗？

你怎么看？

编辑：我附上了一些我认为是“最坏情况”的场景（多路径通道，bps = 200 Hz）。通道以时域中的位数表示，因此您可以更轻松地查看在下一个反射到达之前经过了多少位。

情况1： 情况2： 情况3： 情况4：

笔记：

• 如我们所见，我几乎总是拥有一条大小几乎相等但相反相位的第二条路径，准备将其粘贴到我的主路径上。
• 对于一个1000比特@ 200 bps（5秒）的数据包，我认为通道可能会发生显着变化……但是，与此同时，我们对数据包的长度和内容拥有完全的控制权。
• 我们可以假设由于多普勒引起的频率偏移相对“表现良好”，即没有突然的“混响”。还可以考虑由于载波失配而引起的频率偏移。

那是一个令人讨厌的信号环境。我会做一点DSP柔道操作，并通过使用rake接收器使多径工作为您服务，这将使多径信号增加而不是降低SNR。

瑞克接收机仅在CDMA系统中使用过（据我所知），但这不是因为它们只能在CDMA系统中使用。问题是符号期。以下引文来自有关耙式接收器的论文：

RAKE接收器尝试通过为每个多径信号提供单独的相关接收器来收集原始信号的时移版本。之所以能够做到这一点，是因为当它们的相对传播延迟超过一个码片周期时，多径分量实际上是彼此不相关的。

因此，之所以在CDMA系统中而不是在GSM系统中使用它们，是因为芯片速度快得多，因此多径信号不会到达同一芯片/符号中。对于GSM和其他“窄带”信号而言，情况并非如此。即使您的比特率非常低，多径信号的延迟似乎仍大于一个符号，因此此约束不成问题。

另一个问题是检测多径。我认为，这可以通过已知数据序列（例如前言）来完成，但是我承认我不是rake接收器方面的专家。

如果rake接收器无法正常工作，您仍然可以使用长均衡器来处理多路径。

关于系统的其他元素，如果没有反馈，我将使用FEC（可能是Turbo码）进行QPSK信号处理。如果您确实有反馈，我会做同样的事情，但是也会根据信号的传输情况，动态地将调制类型从QPSK更改为16-QAM或其他。

编辑：经过一番思考，我意识到了为什么耙式接收器和CDMA系统会携手并进。问题是，即使您检测到多径信号，除非SINR为正，它也不会带来很多好处。根据定义，至多一个多路径信号可以具有正SINR，因为对于所有其他多路径信号，最强的信号会使它们不堪重负。

这就是解扩的地方。一旦多径信号解扩，它将具有正的SINR，假设扩频因子足够大，可以克服初始的负SINR。鉴于此，我认为正确的解决方案是放宽500 Hz限制，使用相当大的扩展因子和rake接收器来组合各种多径信号。