Comparison of Doppler Effect Estimation Methods for MFSK Transmission in Multipath Hydroacoustic Channel

Agnieszka Czapiewska; Andrzej Łuksza; Ryszard Studański; Łukasz Wojewódka; Andrzej Żak

doi:10.1109/access.2024.3385441

Comparison of Doppler Effect Estimation Methods for MFSK Transmission in Multipath Hydroacoustic Channel

Abstrakt

Underwater wireless communication remains a challenging topic, particularly for applications such as wreck penetration where multipath and Doppler effects are very intense. These effects are becoming even more difficult to mitigate for fast data transmission systems that utilize wideband signals. Due to the low propagation speed of acoustic wave in the water, there is a significant difference between the Doppler shift for lower and upper frequencies of the utilized spectrum. To address these challenges, this paper describes various methods for determining the Doppler frequency shift for MFSK signals, including cross-correlation, double FFT, pilots, and additional Up-Down chirp signals. The reception quality of the transmitted data in a real environment was used as an evaluation criterion for each method. The tests were carried out in motion within the towing tank for different movement speeds of the transmitter relative to the receiver. The tank’s limited dimensions created conditions for multipath signal propagation. Under very difficult multipath signal propagation conditions, the pilots method was found to be the most effective. It gave over two times lower BER than the well-known Up-Down chirp method.

Cytowania

0

CrossRef
0

Web of Science
0

Scopus

Autorzy (5)

Agnieszka Czapiewska dr inż.
Andrzej Łuksza dr inż.
Ryszard Studański
Łukasz Wojewódka
Andrzej Żak

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację

pobrano 51 razy

Wersja publikacji: Accepted albo Published Version
DOI:: Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1109/ACCESS.2024.3385441
Licencja: otwiera się w nowej karcie

pełna treść artykułu zobacz w serwisie zewnętrznym otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:

Publikacja w czasopiśmie

Typ:

artykuły w czasopismach

Opublikowano w:

IEEE Access nr 12, strony 49976 - 49986,
ISSN: 2169-3536

Język:

angielski

Rok wydania:

2024

Opis bibliograficzny:

Czapiewska A., Łuksza A., Studański R., Wojewódka Ł., Żak A.: Comparison of Doppler Effect Estimation Methods for MFSK Transmission in Multipath Hydroacoustic Channel// IEEE Access -,iss. 12 (2024), s.49976-49986

DOI: