水声通信系统中的信道编码技术研究
高速水声通信中OFDM的编码、调制技术与应用研究的开题报告
高速水声通信中OFDM的编码、调制技术与应用研究的开题报告摘要：随着深海勘探和海洋资源的开发利用，水声通信作为一种可靠和高效的通信方式，受到越来越多的关注和重视。
在水声通信中，由于频谱资源有限，传统的单载波调制技术（SCM）无法满足高速传输的需求。
而正交频分复用（OFDM）技术作为一种多载波调制技术，可以很好地解决频谱效率低的问题，并且具有抗多径衰落的能力。
本文将研究高速水声通信中OFDM的编码、调制技术及其应用。
本文将首先介绍水声通信的特点以及OFDM技术的概念、原理和优点。
其次，结合水声信道的特点，研究OFDM在水声通信中的应用，探讨OFDM信号的参数设置以及多路复用技术。
然后，对于水声信道中存在的信号衰减和噪声干扰等问题，研究OFDM的编码技术，本文将重点研究低密度奇偶校验（LDPC）码和Turbo码作为OFDM的编码技术，并探索其在水声通信中的效果。
最后，本文将进行实验仿真，分析OFDM在水声通信中的性能和可行性。
本文的研究目的是探索高速水声通信中OFDM的编码、调制技术及其应用，为实现水下高速通信提供技术支持和理论指导，同时为水下资源勘探和海洋生态环境监测等领域提供有力保障。
关键词：水声通信；OFDM；编码技术；调制技术；高速传输Abstract：With the development and utilization of deep-sea exploration and marine resources, underwater acoustic communication, as a reliable and efficient communication method, has received more and more attention. In underwater communication, due to the limited frequency spectrum resources, traditional single-carrier modulation (SCM) technology cannot meet the needs of high-speed transmission. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technology, as a multi-carrier modulation technology, can solve the problem of low spectrum efficiency and has the ability to resist multipath fading. This article will study the coding, modulation technology and application of OFDM in high-speed underwater acoustic communication.This article will first introduce the characteristics of underwater acoustic communication and the concept, principle, and advantages of OFDM technology. Secondly, combined with the characteristics of the underwater acoustic channel, the application of OFDM in underwater communication will be researched, exploring the parameter setting of OFDM signals and multiplexing technology. Then, for the problems of signal attenuation and noise interference in the underwater acousticchannel, the coding technology of OFDM will be studied. This article will focus on the Low-Density Parity- Check (LDPC) code and Turbo code as the coding technology of OFDM, and explore their effects in underwater acoustic communication. Finally, this paper will carry out experimental simulations to analyze the performance and feasibility of OFDM in underwater communication.The purpose of this research is to explore the coding, modulation technology and application of OFDM in high-speed underwater acoustic communication, to provide technical support and theoretical guidance for achieving high-speed communication underwater, and to provide powerful guarantees for underwater resource exploration and marine ecological environment monitoring.Keywords: underwater acoustic communication; OFDM; coding technology; modulation technology; high-speed transmission.。
LDPC码在水声通信中的应用研究中期报告
LDPC码在水声通信中的应用研究中期报告LDPC码是一种前向纠错码，已经在许多无线通信应用中得到广泛的应用。
在水声通信中，由于水声信道的特殊性质，LDPC码也成为了一种主要的可选编码方案。
本文将介绍LDPC码在水声通信中的应用研究中期报告。
一、水声通信中编码的重要性水声通信是一种用水下声波传输信息的通信方式。
由于水声信道的复杂性，如信号衰减、多径效应、噪声等，使水声通信容易产生误码和信道丢失。
这使得编码技术在水声通信中变得极其重要。
编码技术可以通过增加冗余度以及使用前向纠错码等方式来提高通信的可靠性和鲁棒性。
二、LDPC码的特点LDPC码是一种线性块码，采用树型图来表示校验矩阵，其编码和译码效率优于传统的纠错码，具有低码率，低密度性等特点。
LDPC码在近年来的研究中已经被应用在无线通信、光通信和磁存储等领域，并且具有良好的容错性和低复杂度的译码算法。
三、LDPC码在水声通信中的应用1.码率适应性由于水声信道的特殊性质，包括信号衰减、多径效应等，码率适应性是水声通信中非常重要的一个因素。
LDPC码可以很容易地实现码率适应性。
2.实现简单LDPC码的译码算法相对于其他前向纠错码来说比较简单，只需要使用迭代算法或者基于置换矩阵的算法即可。
这样就可以将复杂度降到最低，使LDPC码的实现成为可能。
3. 优秀的错误纠正性能通过仿真的方法，我们可以看出，LDPC码在水声信道中表现出了非常好的误码纠正性能，可以有效地减少误码率，提高通信质量。
四、总结LDPC码是一种非常有前途的编码技术，具有低码率、低密度性等特点，在水声通信中也被广泛地应用。
LDPC码可以通过简单的译码算法实现鲁棒、高效的纠错性能，具有码率适应性和误码纠正性能良好等特点。
因此，LDPC码在水声通信中的应用前景非常广阔，可以帮助解决水声通信中的一些关键问题。
水声信号压缩与编解码技术的研究
水声信号压缩与编解码技术的研究在当今的科技领域，水声信号处理技术正发挥着日益重要的作用。
其中，水声信号的压缩与编解码技术更是关键的研究方向之一。
水声信号在海洋探测、水下通信、军事反潜等众多领域都有着广泛的应用，而对其进行有效的压缩和编解码处理，能够极大地提高数据传输效率、节省存储空间，并增强信号的可靠性和准确性。
水声信号具有一些独特的特性，这使得其压缩与编解码面临诸多挑战。
首先，水声信道环境复杂多变，存在着多径传播、衰减、噪声干扰等问题，这会导致接收的信号质量下降。
其次，水声信号的频率范围相对较窄，且能量分布不均匀。
再者，由于水下设备的能源有限，对压缩和编解码算法的计算复杂度也有严格的要求。
在水声信号压缩方面，常见的方法包括基于变换的压缩技术和基于预测的压缩技术。
基于变换的压缩技术，如离散余弦变换（DCT）和小波变换，通过将信号从时域转换到频域，实现能量的集中，从而去除冗余信息。
以小波变换为例，它能够在不同的分辨率级别上对信号进行分析，对高频部分和低频部分采用不同的处理方式，有效地捕捉信号的细节和趋势，实现高效的压缩。
基于预测的压缩技术则是利用信号的相关性来减少数据量。
通过建立预测模型，根据已有的信号数据预测未来的值，然后传输预测误差。
常见的预测方法有线性预测和非线性预测。
线性预测通常基于自回归（AR）模型或移动平均（MA）模型，计算相对简单，但对于复杂的信号可能效果不佳。
非线性预测则能够更好地处理非线性关系，但计算复杂度较高。
在编解码技术方面，常见的有熵编码和纠错编码。
熵编码，如霍夫曼编码和算术编码，通过对信号的概率分布进行编码，减少平均码长。
霍夫曼编码根据字符出现的频率构建最优的编码树，频率高的字符使用较短的编码，从而实现压缩。
算术编码则将整个信号序列作为一个整体进行编码，能够获得更高的压缩比。
纠错编码则是为了提高信号在传输过程中的可靠性。
在水声信道中，噪声和干扰容易导致信号出错，纠错编码通过在传输的数据中添加冗余信息，使得接收端能够检测和纠正错误。
水声信道建模与通信技术研究
水声信道建模与通信技术研究随着科技的不断进步和应用场景的不断扩大，海底通信成为人们越来越关注的话题。
在海底通信中，水声信道是一种常用的通信手段，因为水声波在水中的传输具有穿透力强、带宽宽、安全性高等特点。
水声信道建模及通信技术研究是保证水声通信质量的关键。
一、水声信号的特点水声信号与空气声信号相比有很多不同之处，主要有以下几个特点：1.信道损耗大水的声传播损失比较大，这主要是由于水的分子极性所引起的，使得水分子在传播时带来的剧烈的摆动与旋转影响到了水分子间的相对位移，导致能量损失较大。
2.抗干扰能力差由于水声信道中伴随着水流的涡旋、波浪等因素，以及生物的声音，水声信号很容易受到外界的干扰。
3.信道时变性高水声信道由于水流、水温、海水成分等原因，导致信道传输的变化较为复杂，信道时变性较高。
4.带宽较低水声信号的频带受限制，一般只能在几千赫到几十千赫之间进行传播，这导致了传输数据的速率不能太高。
以上特点使得水声通信在带宽、传输距离、抗干扰能力等方面都有一定的局限性，因此水声信道建模及通信技术研究显得尤为重要。
二、水声信道建模在进行水声通信之前，需要了解水声信号在水中的传播，建立起模型，为后续通信技术研究提供理论基础。
目前常用的水声信道建模方法有统计方法和物理方法两种。
1.统计方法统计方法是基于接收到的信号去统计得出信道特性，它将信道建模分解为一组统计量，这种方法适用于大多数水声通信频带狭窄，传输距离比较短的情况。
2.物理方法物理方法是基于物理现象的分析，将信道建模分解为若干个分量，每个分量对应一种信道机制，这种方法适用于频带宽、传输距离长的情况。
在建模过程中，需要考虑水下环境条件、信噪比、特定频率范围内的传输损耗、信道衰减等因素，这些因素会直接影响信道模型的表达能力。
三、水声通信技术研究水声通信技术研究主要包括信号调制、信道编码、解调器设计等方面，这些方面以及其他相关技术的应用，是构成水声通信系统的关键要素。
水下信道的编码译码研究
水下信道的编码译码研究水下通信是指在海底或深海中进行信息传输，其通信环境复杂，特点是信号损失严重，信道时变及信道容量低，因此水下通信的研究一直是海洋科学和通信工程领域的重要课题。
在水下通信中，编码技术是一项十分关键的技术，其目的是提高水下通信的可靠性和有效性。
本文将从编码的基本概念入手，探讨水下信道中编码译码的研究。
一、水下信道编码概念水下信道编码是指将原始信息通过编码方式转化为具有容错机制的码字，并通过信道传输到接收端，经过译码过程还原出原始信息的技术过程。
因此，其基本概念包括信源、信道、编码器和译码器，其中信源指要传输的信息，信道指信息的传输通道，编码器将信息进行编码，译码器将编码后的信息进行译码还原为原始信息。
在水下信道中，编码技术的实现面临一系列问题，如水下信道容量低、信号受到强烈的噪声、多径效应和多路径干扰等。
这些因素会导致码字的错误率增大，影响水下通信的可靠性和有效性，因此，水下通信的编码技术需要根据实际情况进行研究和优化。
二、水下信道编码方法为了提高水下通信的可靠性和有效性，采用各种编码技术对传输信息进行编码，以增加信道传输的容错性，解决码字错误率增大的问题。
其中，常用的水下信道编码方法包括前向纠错编码、卷积编码、LDPC码和Turbo码等。
1. 前向纠错编码前向纠错编码（Forward Error Correction，FEC）是一种利用冗余码字的方法，它可以在传输信息的同时，通过添加一定的冗余编码保证信息的可靠性。
这种编码方法主要采用在信息编码的同时添加一些校验位，根据这些校验位可以在目标端解码还原数据。
这种方式是典型的“发现并改正”（Detect and Correct）技术，可以有效地用于数据纠错。
2. 卷积编码卷积编码（Convolutional Coding）是一种码字和码子之间存在因果关系的编码方法，它主要实现了数据流连续编码，可以有效地抵抗传输信道中的噪声干扰，增强传输可靠性。
水声通信系统中信道估计和均衡技术研究
水声通信系统中信道估计和均衡技术研究随着数字通信技术的发展，信息的传输和接收已经不再依赖于传统的有线接口，而更多地采用无线接口。
在海洋通信中，由于水的阻尼和散射特性，水声通信成为了一种主要的无线通信技术。
在水声通信技术中，信道估计和均衡技术是其中的两大核心技术，本文将对这两个技术进行深入研究。
一、水声通信信道特点水声通信信道的特点与一般无线通信的特点有很大的不同。
由于水分子在运动时波动比较频繁，所以水声信道会带来三个主要的方面的影响：1. 多路路径效应：水分子的快速运动导致水声信道的传输路径发生变化，信号同时到达接收端的多个传输路径上，导致系统的多路径衰落。
2. 蓝噪声：水声信道会引发蓝噪声，这是一种在低频率处具有比较强烈的噪声干扰的噪声。
由于海底活动和环境的变化，这种噪声会经常地发生变化。
3. 时变性：由于海水中溶解气体的不稳定性、温度、盐度、水压等环境因素的影响，水声信道的传输速度和衰落状况会不断变化，因此水声信号的传输速度和幅度会发生变化。
以上三个因素会导致水声信道的信号很难传输，这就需要信道估计和均衡技术的支持。
二、水声通信信道估计技术水声通信信道估计的目的是获得信道传输状况的信息，比如说带宽、噪声、信号强度、时变性和多路径等。
为了实现这个目标，当前主要采用了两个技术：扩展卡尔曼滤波技术和小波变换思想。
首先，扩展卡尔曼滤波技术是将卡尔曼滤波技术应用到非线性情况下的信号估计中，这种方法能够应对信号差别比较大、时变性比较强的情况，能够很好地应对水声信道的变化情况。
其次，小波变换思想是指将原始信号表示为不同频率和时间上的一系列小波函数相加的形式，这一技术可以用于信号的去噪和特征提取，能够很好地应用到信道估计中。
三、水声通信均衡技术为了得到传输信号，必须在接收端进行均衡，以消除多路径的干扰，减小信道传输时的失真。
目前主要使用的水声通信均衡技术有以下几种：线性均衡、时域均衡和频域均衡。
1.线性均衡线性均衡是传统的均衡方法，它仅限于单径线路场景；此方法可以用于去除白噪声的干扰，但无法处理多径干扰和波形畸变。
水声通信信号处理技术研究
水声通信信号处理技术研究在当今数字化时代，通信技术飞速发展，我们已经实现了从经典模拟通信到数字信号处理的转变。
水声通信作为一种特殊的通信方式，同样也面临着数字化的转型。
水声通信信号处理技术研究，是实现水声通信数字化的关键之一。
水声通信技术的特点和应用水声通信是利用水传播媒介进行通信的方式。
与电磁波传播的空气媒介不同，水带有高吸收性质，信号传输的损耗也很大，因而水声通信技术面临着传输距离短、带宽窄和环境复杂等问题。
但由于其适用范围广，已经被应用在水下导航、海底石油勘探、海洋观测及军事领域等诸多方面。
现今水声通信技术的主要应用领域主要有三个方面：高清音频、机器视觉和智能控制。
高清音频指的是水下的录音和音乐传输。
机器视觉是指利用水声通信技术进行水下摄像机的操控和数据传输，从而实现水下图像的捕获和处理。
而智能控制是指利用水声信号在水下进行指令控制。
水声通信信号处理技术的发展水声信号处理技术是水声通信技术实现数字化的关键之一。
水声通信信号处理技术经历了比较长的历史。
在 20 世纪 60 年代，研究人员开始尝试利用数字信号处理的方法来改进水声通信技术。
目前主要的技术包括脉冲压缩、调制与解调、信道编码等。
脉冲压缩技术是一种抑制干扰的方法，其本质是在一定带宽信道内的短时间内发送持续时间极短的脉冲。
在接收时，陆续多次发送的信号将累加在一起，增加了信号的能量，被传输的信息在这些脉冲中被编码。
这种方式在水声信号处理中应用广泛，不仅能降低系统的噪声、抑制干扰，而且还能提高水声通信系统的分辨率和抗干扰性能。
调制与解调则是水声信号的数字化过程中的一个重要步骤，调制的目的是将数字信号转化为机械振动或声波信号，解调则是将接收的机械振动或声波信号还原为数字信号。
调制方式主要有频移键控调制、相位键控调制和振幅键控调制等。
说明要一两句就可以，不要写得太详细。
信道编码技术是指将原始信息使用编码技术转化为数字信号传输的过程。
在水声通信系统中，由于水声信号的传输带宽受限，可用的信道带宽往往非常窄。
水声通信中的信道建模研究
水声通信中的信道建模研究一、引言水声通信作为一种在水下环境中实现信息传输的重要手段，具有广泛的应用前景，如海洋科学研究、水下探测、军事通信等。
然而，水下信道的复杂性给水声通信带来了巨大的挑战，其中信道建模是理解和优化水声通信系统性能的关键环节。
二、水下信道的特点水下信道与陆地无线信道相比，具有许多独特的特性。
首先，水声信号在水中的传播速度较慢，约为 1500 米/秒，这导致信号的传播时延较大。
其次，由于水的吸收和散射作用，水声信号在传播过程中会经历严重的衰减，而且衰减程度与频率密切相关。
高频信号衰减更快，因此在水声通信中通常使用较低的频率。
此外，多径传播现象在水下信道中非常显著，信号经过不同的路径到达接收端，会产生时延扩展和信号衰落，严重影响通信质量。
三、水声通信信道建模的方法（一）射线理论模型射线理论模型是基于几何光学原理，将水声信号视为一束射线。
通过追踪这些射线在水中的传播路径，可以计算出信号的到达时间、强度和相位等信息。
该模型适用于处理长距离、大尺度的水下信道，但对于复杂的边界和介质条件，其精度可能会受到影响。
（二）简正波模型简正波模型将水下信道视为一系列具有不同模态的波导。
通过求解波动方程，可以得到各个模态的传播特性。
简正波模型在处理分层介质和低频信号时具有较好的性能，但计算复杂度较高。
（三）经验模型经验模型是基于大量的实验测量数据建立起来的统计模型。
这类模型通常具有简单的形式和较少的参数，但适用范围相对较窄，对于特定的环境和条件可能不够准确。
（四）基于物理过程的模型这类模型综合考虑了水的物理特性、边界条件和声波传播的基本原理，能够更准确地描述水下信道的特性。
但由于其复杂性，计算量往往较大，需要高性能的计算资源。
四、信道建模中的关键参数（一）传播损耗传播损耗是衡量水声信号在传播过程中能量衰减的重要参数。
它包括吸收损耗、散射损耗和几何扩展损耗等。
准确估计传播损耗对于评估通信系统的覆盖范围和信号强度至关重要。
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水声通信系统中的信道编码技术研究信道编码定理为人们探索信道的最佳编码方案提供了理论依据，但并没有指明如何获得好码。
目前，出现了多种信道编码方案，如RS 码、卷积码、级联码等。
本文简要介绍了RS 码和卷积码的基本原理，并进行了相应的计算机仿真，并给出了加入了RS 码和卷积码水声通信系统的水池实验数据，结果表明利用信道编码技术能够提高水声通信系统的误码性能。
（一）Reed －Solomon 码1960 年I.S Reed 和G .Solomond 提出RS 码,又称Reed －Solomon 码，RS 码是一类纠错能力很强的多进制BCH 码。
RS 码是在GF(q)上长度为N=q-1的本原BCH 码。
冗余根据可纠正错误确定，通常等于2t 个字符。
这样，编码具有k=q-2t-1个信息字符。
这种码具有N 个信息字符，可纠正t 个错误。
长度为N ，设计距离为=q-k δ的RS 码的生成多项式为：)())()(()(1321-----=δααααx x x x x g (1) 本论文系统中实现的编码器按图1工作。
开始编码前，向A0~A13或A0~A11单元写入信息字符（分别对应1个或2个可纠错码）。
P0~P15单元记载类构造器算出的校验多项式的系数值。
然后校验多项式系数和信息字相乘并相加，如图所示。
运算的结果得出校验字符，存入A0（此时，信息字符向左移位）。
生成过程继续，直到A15出现信息字高位元素。
这样，在编码中，为纠正1个错误，必须进行2次迭代；为纠正2个错误，必须进行4次。
∑图1 RS 码编码器的结构纠错码的译码问题，一直是编码理论中最感兴趣的课题之一。
RS 在短和中的码长下，具有很好的纠错性能，构造容易，故得到广泛应用。
RS 的译码基本上分为3步：第一步是由接收到的R(x)计算出伴随式；第2步由伴随式找出错误图样E(x)；第3步由R(x)- E(x)得到可能发送的码字C(x)。
记q(x)为信息多项式，则发送码字C(x)＝q(x)g(x)，接收到的码字:R(x)＝C(x)＋E(x) (2)设错误图样为:0122-n 11-n e e e e E(x )++++=--x x x n n (3)若信道产生t 个错误，则:1111)(l l t l t x Y x Y x Y x E t t +++=-- (4)i l x 称为错误位置数，表明错误发生在R(x)中的第n-il (1-n x 的系数算作第一位)，错误值为i Y ，则有：t t x Y x Y x Y S +++= 2211122222112t t x Y x Y x Y S +++= (5)t t t tt t x Y x Y x Y S 22222112+++= 我们可以用上述的2t 个方程求出2t 个未知数i i y x ,，要直接求解上述方程比较困难。
所以分两步进行，先求出错误位置i x ,然后求出错误值i y 。
由此引入错误多项式:)1()1)(1()(21x x x x x x x t ---= σ (6)若第l 个错误位置1-=l x x ,则0)(1=-l x σ。
因此，求错误位置就是求解位置多项式)(x σ的根。
因为方程的根一定在GF(q)上，为了检验第l 位l n r -是否有错误，相当于译码器要确定l n a -是否是错误位置数，这等于校验)(l n a --是否是)(x σ的根。
如果是，则0)()()(==--l l n a a σσ (7) 1221-=+++tl t l l a a a σσσ l n r -有错 1221-≠+++tl t l l a a a σσσ l n r -正确这样一次对每一个)(l n a --进行校验，就求出了)(x σ的根。
解出)(x σ的根t x x x x ,,,321 以后，代入(4)解出错误值为:[]X x x S x x x S x x x S x Y t t t i t t t i t i i ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=+++ 11221221111 (8)（二）卷积码卷积码，或称连环码，是由P.Elias 于1955年提出来的一种非分组码。
它与分组码不同的是，卷积码编码器把k 比特信息段编成n 比特的码组，但所编的n 长码组不仅同当前的k 比特信息段有关联，而且还同前面的1-N 个（N >1，整数）信息段有关联。
一般称N 为码的约束长度，卷积码通常被记作（n ，k ，N ），其中n 为编码器输出的码元个数，k 是输入的码元个数，N 为约束长度，它的编码效率为n k R /=。
卷积码在编码过程中充分利用了各组之间的相关性，无论从理论上还是实践上均已证明其性能要优于分组码，随着N的增加，卷积码的纠错能力随之增强，误码率也成指数下降，因此卷积码以其优越的性能被广泛的应用在数字通信系统中，（2，1，7）卷积码已经是国际卫星通信的标准。
其编码方式如下图2：图2（2 1 7）卷积码编码器的结构对卷积码的译码现在都采用Viterbi译码，它是一种改进的最大似然译码方法，因其纠错能力强而得到广泛的应用。
在接收端的译码过程中，根据对接收码元处理方式的不同，分为硬判决和软判决译码。
硬判决译码简单而易于实现，但是比起软判决译码有3dB的性能损失，本系统采用硬判决译码。
硬判决Viterbi译码中，具有最大似然函数的路径是欧几里得距离(ED)最小路径。
Viterbi译码器是根据网格图进行译码的，它对进入网格图中J时刻的每一状态的两条路径进行比较，保留似然值最小路径作为幸存路径，然后延伸一个时间单位至j+1，按同样方式进行比较、计算，最后按一定的判决深度s进行判决，作为译码输出。
大多数用来提高信道传输可靠性的码在信道差错满足统计独立时使用起来很有效，AWGN信道就是这样，但是对于具有多径和衰落特点的水声信道，其差错特性就具有突发性。
处理突发差错信道的一个有效办法就是对编码数据实行交织，把突发差错信道转变为统计独立差错的信道。
由于交织/解交织的效果，突发错误在时间上被分散，于是在每个码字上的差错就显得独立了。
（三）交织技术常用的交织技术主要有两类：分组交织和随机交织。
分组交织就是将数据流分成长度为W*L的块，将数据逐行写入一个L行W 列的矩阵形缓冲区，写满后再逐列读出。
分组交织属于固定周期式排列的交织器，避免不了在特殊情况下，将随机独立错误交织成突发错误的可能性，再者对于突发错误不能很好预知的信道，交织参数不能很好预设，为了克服这些不足，就需要用到随机交织。
随机交织器是一种随机置换过程，信息序列交织后的输出是随机的序列。
当输入信号向量X的长度为N时，它随机产生一个长度为N的置换向量E，这个置换向量E是介于1和N之间的一个排列。
随机交织根据这个置换向量把输入信号)(iX置换为输出信号：))(()(i E X i Y =。
（四）计算机仿真本文利用Matlab 进行算法仿真验证，系统仿真参数为：FFT 点数为fft T =8192，保护间隔(循环前缀)g T =2048；采样频率设置为kHz 1.44；系统仿真时，信号的频带约为612kHz kHz -，子载波间隔为5.38Hz ；共1115个子载波。
这里给出模拟浅海水声信道模型下的仿真结果。
采用某水声信道仿真软件来模拟浅海水声信道，模拟海深约为50米；声源位于水平距离0米、垂直深度10米的位置；接收机位于水平距离5000米、垂直深度20米的位置；从声源到接收机共有41条多径。
1）、RS (15 9)码仿真结果：101010101010SNR (dB)B E R水声信道模型下不同调制方式仿真结果图3 未加信道编码的不同调制方式下的蒙特卡洛仿真101010101010SNR (dB)B E RRS 同调制方式蒙特卡洛仿真图4 RS 码不同调制方式下的蒙特卡洛仿真比较两图可以看出加RS 码性能有所改善，但不明显。
这说明RS 码在低阶调制或在原始误码率较低的情况下有较好性能。
2）、卷积码仿真结果：1010101010SNR (dB)B E R卷积码（2 1 7）不同调制方式蒙特卡罗仿真图5 （2 1 7）卷积码不同调制方式下的蒙特卡洛仿真101010101010SNR (dB)B E R8PSK 调制方式下不同卷积码性能比较图6 8PSK 调制方式下不同参数卷积码的性能比较从上面的仿真图中可以看出，当信噪比较大时，卷积码体现出很好的误码特性和编码增益，而在信噪比较低时，卷积码的性能有所下降。
可以看出，码率相同时，约束长度越大，误码性能偏好。
约束长度一样，码率越低，误码性能越好。
而且卷积码的纠错能力要强于RS 码。
（五）信道编码的水池实验水池及实验设备的摆放示意图及试验系统结构图见图5.1和5.2，各尺寸如图标注。
水深约1.6m ，声源、水听器深约0.8m ，距前池壁1.2m 。
图7 水池试验场景图数字信源编码调制D/A功放发射换能器水声信道接收换能器放大A/D滤波示波器解调及解码图8 水池试验系统结构图试验借助计算机，采用声卡发送接收，声卡的采样频率为44.1kHz （收发之间肯定存在偏差），于2008年12月18-22日在水声工程学院信道水池进行高速水声OFDM 通信试验。
对于水池试验，系统主要参数设计为：分配给系统的频带范围为6kHz ～12kHz ；收发换能器的距离大约5米；FFT 点数为8192；保护间隔为2048；有效子载波数量为1115；A 、D 转换采用声卡，采样率为44100；试验采用线性调频信号为同步信号，其起始频率为9kHz ，持续时间为20ms 。
三、RS 编码的试验结果表1 RS 编码试验结果调制 方式 编码 方式 原始 误码率 纠错后 误码率 带宽 效率(bit/Hz )BPSK RS(15 9) 6.2500e-004 0 1*0.6 QPSK RS(15 9) 0.0054 0 2*0.6 8PSK RS(15 9) 0.0163 5.5556e-0043*0.6 8APSK RS(15 9) 0.0161 0 3*0.6 16PSK RS(15 9) 0.0449 0.0074 4*0.6 16APSK RS(15 9) 0.0354 0.0031 4*0.6 16QAM RS(15 9) 0.0269 0.0011 4*0.6 64QAMRS(15 9)0.07910.04286*0.6由以上试验结果可以看出，加RS 编码后通信系统性能有所改善，在低阶调制或在原始误码率较低的情况下比较明显，在高阶调制时误码率基本下降了一数量级达到310 。
四、卷积码的试验结果约束长度越大（一般约束长度小于10），误码性能偏好。
而且卷积码的纠错能力要强于RS码。
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