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申请/专利权人：厦门大学

摘要：一种基于索引调制的多频移键控非相干水声通信系统，涉及水声通信。在传统OFDM‑MFSK框架下提出一种新型高速通信系统OFDM‑MFSK‑IM。通过将相干水声通信中常用的IM技术应用到非相干水声通信系统OFDM‑MFSK中，通过利用不同子载波激活模式用来调制信息，实现高速非相干水声通信。接收端设计基于最大后验概率理论的软判决解调接收机，利用选择矩阵和组合概率矩阵对各比特进行似然估计，得到各比特的对数似然比作为解调的软信息输出，供信道解码器使用。由于采用能量检测方法不需要信道估计与均衡，与相干通信相比有更好的鲁棒性和更低的复杂度；与传统非相干相比极大地提高通信速率。

主权项：1.一种基于索引调制的多频移键控非相干水声通信系统，其特征在于包括发射端和接收端；发射端依次包括信道编码器、交织器、调制映射器、组合调制矩阵生成器、OFDM-MFSK-IM调制器、离散傅里叶逆变换IDFT模块、升频器；所述信道编码器用于接收原始的二进制数据序列，根据指定的码率进行信道编码，以提高传输的可靠性，信道编码器输出编码后的二进制序列；所述交织器用于对编码后的二进制序列进行交织操作，以改善数据传输可靠性、减少错误突发、提高错误纠正能力；交织器输出的交织后的二进制序列；所述调制映射器用于将编码交织后的二进制序列转换为十进制数序列，每个十进制数由指定数量的二进制数据转换而来；调制映射器输出十进制数序列；所述组合调制矩阵生成器用于组合概率矩阵，根据制定的OFDM-MFSK-IM系统调制参数，基于组合理论生成调制端所需的所有可能子载波激活模式；组合调制矩阵生成器输出所有可能的子载波激活模式；所述OFDM-MFSK-IM调制器用于将输入的十进制数在每个符号中的每个子带进行调制，即根据每个子带分配到的十进制数对组合调制矩阵中的调制图案进行选择并进行调制，OFDM-MFSK-IM调制器输出调制后信号频域的复数值信号序列；所述离散傅里叶逆变换IDFT模块用于将频域的信号转换为时域的信号，以准备传输，离散傅里叶逆变换IDFT模块输出基带时域信号；所述升频器用于将基带信号通过上采样、脉冲成型、载波调制转换为频带信号；输出用于发射的频带数字信号；接收端依次包括降频器、离散傅里叶变换DFT模块、组合概率矩阵生成器、OFDM-MFSK-IM软判决解调器、解交织器、信道译码器；所述降频器用于将接收的频带数字信号通过载波解调、低通滤波、下采样转换为基带信号；降频器输出用于解调的基带数字信号；所述离散傅里叶变换DFT模块用于将时域的信号转换为频域的信号，以准备解调；离散傅里叶变换DFT模块输出基带频域信号；所述组合概率矩阵生成器用于组合概率矩阵，根据制定的OFDM-MFSK-IM系统调制参数，基于组合理论生成解调端所需的每个比特取0或取1对应的所有可能子载波激活模式；组合概率矩阵生成器输出每个比特取0或取1对应的所有可能的子载波激活模式；所述OFDM-MFSK-IM软判决解调器用于将基带信号中每个符号的每个子带所包含的一个十进制数通过IM软判决接收机解调得出，其中基于最大后验概率理论，利用组合概率矩阵用于计算每个比特对应的对数似然比；OFDM-MFSK-IM软判决解调器输入每个比特的对数似然比；所述解交织器用于对OFDM-MFSK-IM解调器软判决输出的二进制序列进行解交织操作；解交织器输出的解交织后的二进制序列；所述信道解码器输入解交织后的软信息进行解码，恢复原始信息比特，解码经过信道传输后的信号，恢复原始信息。

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