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Multi-Segment Verification FrFT Frame Synchronization Detection in Underwater Acoustic Communications Vérification multi-segments Détection de synchronisation de trame FrFT dans les communications acoustiques sous-marines

Guojin LIAO, Yongpeng ZUO, Qiao LIAO, Xiaofeng TIAN

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Résumé:

La détection de synchronisation de trame avant la transmission de données est un module important qui affecte directement la durée de vie et la coexistence des réseaux de communication acoustique sous-marine (UAC), où la modulation de fréquence linéaire (LFM) est un signal de préambule de trame couramment utilisé pour la synchronisation. Contrairement aux communications sans fil terrestres, de forts bruits de rafale apparaissent fréquemment dans l'UAC. En raison de la longue distance de transmission et du faible rapport signal/bruit, un fort bruit en rafale à courte distance réduira considérablement la précision de la détection conventionnelle de transformée de Fourier fractionnaire (FrFT). Nous proposons un algorithme de détection de préambule par transformée de Fourier fractionnaire (MFrFT) à vérification multi-segments pour relever ce défi. Dans l'algorithme proposé, 4 fois les opérations FrFT adjacentes sont effectuées. Et le signal LFM s'identifie en observant la corrélation linéaire entre deux lignes connectées par paires parmi trois points de crête adjacents, appelé « mécanisme de corrélation à double ligne ». L'heure de démarrage précise du signal LFM peut être trouvée en fonction de la fréquence de crête du FrFT adjacent. Plus important encore, MFrFT n’entraîne pas d’augmentation de la complexité informatique. Par rapport à la méthode de détection FrFT conventionnelle, les résultats expérimentaux montrent que l'algorithme proposé peut distinguer efficacement les points de départ du signal et le bruit en rafale avec un taux de détection d'erreur beaucoup plus faible, ce qui minimise le coût de retransmission.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E106-B No.12 pp.1501-1509
Date de publication
2023/12/01
Publicisé
2023/09/01
ISSN en ligne
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.2023EBP3048
Type de manuscrit
PAPER
Catégories
Technologies de communication sans fil

Auteurs

Guojin LIAO
  Liaoning University of Technology
Yongpeng ZUO
  Cadence Design System Inc.
Qiao LIAO
  Tianjin University
Xiaofeng TIAN
  Liaoning University of Technology

Mots-clés

Table des matières