Abstract
Understanding the characteristics of channel propagation is essential for the optimal design of self-interference cancellation (IBFD-UWA) communication systems. UWA channels have propagation characteristics based on the configurations of direct and multipath between a transmitter and a receiver for both self-interference and communication channels. The geometry model and the Bellhop simulator are used to model both channels, respectively, to accommodate any possible changes in the underwater environment. This paper employs self-interference cancellation based on two nodes operating in the IBFD mode, orthogonal frequency division multiplex(OFDM) modulation with quadrature phase-shift keying (QPSK) mapping. By using numerical simulations, it can be shown that the developed model can describe the underwater acoustic environment accurately. The results indicate that local multipath propagation delays can exceed1.4 s with transmission losses of up to80 dB. The SIC requires about 4 seconds to reduce SI signals to background noise levels successfully.
Abstract
يعد فهم خصائص انتشار القناة أمرًا ضروريًا للتصميم الأمثل لأنظمة اتصالات إلغاء التداخل الذاتي (IBFD-UWA). تتميز قنوات UWA بخصائص انتشار تعتمد على تكوينات المسارات المباشرة والمسارات المتعددة بين المرسل والمستقبل لكل من قنوات التداخل الذاتي وقنوات الاتصال. يتم استخدام النموذج الهندسي ومحاكي Bellhop لنمذجة كلتا القناتين، على التوالي، لاستيعاب أي تغييرات محتملة في البيئة تحت الماء. تستخدم هذه الورقة إلغاء التداخل الذاتي استنادًا إلى عقدتين تعملان في وضع IBFD، وتشكيل تعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد (OFDM) مع تعيين مفتاح إزاحة الطور التربيعي (QPSK). وباستخدام المحاكاة العددية، يمكن إثبات أن النموذج المطور يمكنه وصف البيئة الصوتية تحت الماء بدقة. وتشير النتائج إلى أن تأخيرات الانتشار المحلية المتعددة المسيرات يمكن أن تتجاوز 1,4 ثانية مع خسائر إرسال تصل إلى dB 80. يتطلب SIC حوالي 4 ثوانٍ لتقليل إشارات SI إلى مستويات الضوضاء الخلفية بنجاح.