适用于水声移动通信的调制方式

来源：系统工程与电子技术杂志2025年第8期北京时间：

作者：樊勇兴, 张扬帆, 黄海宁*

单位：1. 中国科学院声学研究所，北京 100190；2. 中国科学院先进水下信息技术重点实验室，北京 100190；3. 中国科学院大学，北京 100049

摘要：传统正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing，OFDM）水声通信在双扩展信道中，产生复杂子载波间干扰（inter-carrier interference，ICI），严重影响通信质量。参照水声探测双曲调频信号多普勒高容忍度的特征，引入一种多载波调制方式——等比子载波多载波通信（geometric subcarrier multicarrier communication，GSMC）。GSMC的子载波带宽从低频到高频随频率等比增加，即使通过具有时延和多普勒扩展的双扩展信道也能近似保持正交性，减少ICI。利用此特性，针对最小均方误差算法求逆运算导致计算复杂度过高的问题，对信道矩阵进行压缩形成单抽头对角矩阵替代原矩阵进行直接求逆。仿真结果表明，在双扩展信道下，GSMC较OFDM有更好的误码率性能，在低复杂度算法下兼容了系统性能与计算复杂度。

关键词：水声通信,多载波调制,双扩展信道,正交频分复用