В статье исследованы три схемы выравнивания нестационарных каналов акустических подводных систем связи UWA (underwater acoustic) с ортогональным частотным разделением каналов OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Рассмотрены следующие алгоритмы выравнивания: алгоритм обнуления незначащих коэффициентов ZF (zero-forcing), выравнивание по минимальной среднеквадратичной ошибке MMSE (minimum mean square error equalization), и алгоритм последовательного подавления помех SIC (serial interference cancellation). Среди предложенных схем существует проблема необходимости выполнения большого количества операций для получения обратной матрицы канала. Для уменьшения вычислительной сложности получения обратной матрицы канала исследованы такие методы, как полосовая аппроксимация матрицы канала, последовательное выравнивание и декомпозиция LDLH. Для оценки эффективности исследуемых алгоритмов, проведены численное моделирование и эксперимент в реальных условиях. Результаты моделирования подтвердили, что алгоритмы выравнивания могут эффективно работать в условиях различной нестационарности, и подтверждают надежность каждого из упрощенных алгоритмов при одинаковом значении коэффициента Доплера. Результаты двух видов экспериментов в реальных условиях также подтверждают, что упрощенные алгоритмы устраняют влияние остаточного узкополосного эффекта Доплера на конкретный диапазон, и дают лучший результат при их объединении с высокоточным алгоритмом оценивания параметров канала.

Ключевые слова

подводная акустическая связь; OFDM; выравнивание нестационарного канала; декомпозиция LDL^H