Những suy nghĩ về điều chế tốt nhất để sử dụng cho truyền thông âm thanh dưới nước ở tần số thấp là gì?

Tôi muốn ping hivemind cho những suy nghĩ chung về loại điều chế tốt nhất sẽ sử dụng cho truyền thông dưới nước tần số thấp. Tôi đã chọn dự án này vì tôi có thể học hỏi được rất nhiều từ nó.

Một số bối cảnh:

• Tần số thấp như trong <500 Hz (rõ ràng cho cả dữ liệu sóng mang và dữ liệu được điều chế)
• BPS nói, 200 Hz sẽ tốt.
• Chắc chắn sẽ có đa đường.
• Các tần số có thể được làm mờ do doppler theo hệ số tối đa khoảng 0,3% tần số ban đầu.

Những gì tôi đã tìm thấy cho đến nay:

• Tôi đã suy nghĩ về OFDM, nhưng tôi đã học được rằng trong khi ước tính kênh dễ dàng hơn nhiều, nó nhạy cảm hơn nhiều với các hiệu ứng doppler.
• Tôi cũng đã suy nghĩ về điều chế chirp, có ai đã từng làm điều gì đó như thế chưa?

Quan điểm của bạn là gì?

Chỉnh sửa: Tôi đã đính kèm một số tình huống mà tôi tin là 'trường hợp xấu nhất' của (kênh đa kênh, với giá trị bps = 200 Hz). Kênh này là về số lượng bit trong miền thời gian để bạn có thể dễ dàng thấy số lượng bit đi qua trước khi phản xạ tiếp theo đến.

Trường hợp 1: Trường hợp 2: Trường hợp 3: Trường hợp 4:

Ghi chú:

• Như chúng ta có thể thấy, tôi hầu như luôn có một con đường thứ hai có độ lớn gần bằng nhau nhưng pha ngược lại sẵn sàng để dính nó vào con đường chính của tôi.
• Đối với gói 1000 bit @ 200 bps, (5 giây), tôi cho rằng kênh có thể thay đổi đáng kể ... nhưng đồng thời, chúng tôi có toàn quyền kiểm soát độ dài và nội dung của gói.
• Chúng tôi có thể giả định rằng độ lệch tần số do doppler tương đối 'hoạt động tốt', nghĩa là không có "cú giật" đột ngột. Việc bù tần số do sự không phù hợp của sóng mang cũng có thể được coi là hành vi tốt.

Đó là một môi trường tín hiệu khó chịu. Tôi sẽ làm một ít judo DSP và làm cho đa đường hoạt động cho bạn bằng cách sử dụng bộ thu cào , điều này sẽ làm cho tín hiệu đa đường tăng SNR của bạn thay vì làm giảm nó.

Máy thu cào chỉ được sử dụng (theo như tôi biết, dù sao) trong các hệ thống CDMA, nhưng đó không phải là vì chúng chỉ có thể được sử dụng trong các hệ thống CDMA. Vấn đề là thời kỳ biểu tượng. Các trích dẫn sau đây là từ một bài báo về máy thu cào:

Bộ thu R cố gắng thu thập các phiên bản thay đổi thời gian của tín hiệu gốc bằng cách cung cấp bộ thu tương quan riêng cho từng tín hiệu đa đường. Điều này có thể được thực hiện do các thành phần đa đường thực tế không tương thích với nhau khi độ trễ lan truyền tương đối của chúng vượt quá thời gian chip.

Do đó, lý do chúng được sử dụng trong các hệ thống CDMA và không phải là GSM, vì tốc độ chip nhanh hơn rất nhiều và do đó tín hiệu đa đường sẽ không đến cùng một chip / ký hiệu. Điều đó không đúng với GSM và các tín hiệu "băng thông hẹp" khác. Mặc dù tốc độ bit của bạn rất thấp, các tín hiệu đa đường dường như vẫn có độ trễ lớn hơn một ký hiệu, do đó, ràng buộc này không phải là vấn đề.

Vấn đề khác là phát hiện đa đường. Điều này có thể, tôi nghĩ, sẽ được thực hiện với các chuỗi dữ liệu đã biết, chẳng hạn như một lời mở đầu, nhưng tôi thú nhận rằng tôi không phải là một chuyên gia về máy thu cào.

Nếu bộ thu cào không hoạt động, bạn vẫn có thể sử dụng bộ cân bằng dài để xử lý đa đường.

Về các yếu tố khác của hệ thống, nếu không có phản hồi tôi sẽ thực hiện tín hiệu QPSK với FEC (có thể là mã turbo). Nếu bạn có phản hồi, tôi cũng sẽ làm tương tự nhưng cũng tự động thay đổi loại điều chế từ QPSK lên đến 16-QAM hoặc một cái gì đó, tùy thuộc vào mức độ tín hiệu truyền qua.

EDIT: Sau khi suy nghĩ một chút, tôi nhận ra tại sao máy thu cào và hệ thống CDMA luôn song hành. Vấn đề là ngay cả khi bạn phát hiện tín hiệu đa đường thì nó cũng không giúp ích gì cho bạn trừ khi nó có SINR dương . Theo định nghĩa, nhiều nhất một tín hiệu đa đường có thể có SINR dương, bởi vì đối với tất cả các tín hiệu đa đường khác, tín hiệu mạnh nhất sẽ áp đảo chúng.

Đó là nơi phổ biến đến. Một khi tín hiệu đa đường được truyền đi, nó sẽ có SINR dương, giả sử hệ số lan truyền đủ lớn để vượt qua SINR âm ban đầu. Với điều này, tôi nghĩ giải pháp phù hợp là nới lỏng giới hạn 500 Hz, sử dụng hệ số trải khá lớn và bộ thu cào để kết hợp các tín hiệu đa đường khác nhau.