水聲多徑信道建模及抗多徑均衡技術(shù)研究.pdf

1、水聲通信環(huán)境的復(fù)雜性給水下通信技術(shù)的發(fā)展帶來了極大的挑戰(zhàn)，在有限的帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大速率的信息傳輸是當(dāng)前水聲通信研究的熱點(diǎn)。信道多徑效應(yīng)帶來的碼間干擾是制約高速信息傳輸?shù)闹饕蛩?，均衡技術(shù)的提出正是為了克服碼間干擾。均衡技術(shù)的性能受到信道環(huán)境的影響，利用建模技術(shù)能夠模擬水下聲傳播過程，為均衡技術(shù)研究提供信道參數(shù)。建模的計(jì)算量巨大，利用并行程序開發(fā)技術(shù)減少計(jì)算耗時(shí)是進(jìn)行大規(guī)模程序開發(fā)的必然趨勢(shì)。
　　本文的研究?jī)?nèi)容可分為兩部分，基于射線

2、聲學(xué)的多徑信道建模以及建模軟件的高性能實(shí)現(xiàn)是第一部分的研究?jī)?nèi)容，第二部分研究了抗多徑均衡技術(shù)。
　　本文的第一部分由簡(jiǎn)化的波動(dòng)方程出發(fā)推導(dǎo)出了射線聲學(xué)的兩個(gè)重要方程：聲程方程和強(qiáng)度方程。給定建模簡(jiǎn)化條件，建立了平整界面內(nèi)的二維聲傳播模型，采用聲線預(yù)處理、重要聲線篩選和迭代逼近三個(gè)過程實(shí)現(xiàn)本征聲線的高效搜索。采用單文檔視圖的形式開發(fā)了建模軟件，并利用多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)了軟件的并行版本，提高軟件的時(shí)間效率。該部分的研究?jī)?nèi)容為第二部分的算法

3、仿真提供信道參數(shù)。
　　本文的第二部分按照是否需要訓(xùn)練序列將均衡技術(shù)分成兩類進(jìn)行研究。在基于訓(xùn)練序列的均衡技術(shù)的研究中，首先研究了自適應(yīng)均衡技術(shù)，從均衡器結(jié)構(gòu)和自適應(yīng)算法兩個(gè)方面對(duì)影響均衡技術(shù)性能的參數(shù)進(jìn)行分析。然后研究了基于壓縮感知信道估計(jì)的被動(dòng)時(shí)反均衡技術(shù)，利用壓縮感知技術(shù)在較少的訓(xùn)練序列背景下實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)，結(jié)合被動(dòng)時(shí)反技術(shù)實(shí)現(xiàn)抗多徑均衡的效果。在不需要訓(xùn)練序列的盲均衡技術(shù)研究中，分析了恒模盲均衡算法的性能，進(jìn)一步研究了分?jǐn)?shù)間