基于壓縮感知的MIMO-OFDM冰下水聲通信技術研究.pdf

1、全球氣候變暖為極地開發(fā)、極地航道開通提供了契機，北極戰(zhàn)略地位更為凸顯。但由于極地大部分地區(qū)被冰覆蓋，該水域內的軍事、民用等冰下活動均迫切需要水聲技術手段支持。極地復雜、特殊的水聲環(huán)境將嚴重影響現有水聲技術的性能，研究極地水聲學具有重大戰(zhàn)略意義。
　　冰蓋的存在是極地水聲環(huán)境與傳統(tǒng)水聲環(huán)境的最大區(qū)別，因此，本文首先對冰下水聲信號傳播特性進行了研究。在Burke-Twersky(BT)模型的基礎上，將冰水界面的冰脊視為隨機分布在自由表

2、面的半橢圓柱，根據 BT模型對高頻和低頻情況下的冰面反射系數近似，計算不同頻率的冰面反射系數?；谏渚€理論建立冰下水聲信道模型，并與相同條件下絕對軟界面下的水聲信道進行差異性對比研究。從聲線軌跡、傳播損失和信道沖激響應三個方面分析了冰下信道的特點。
　　水聲通信作為水聲學的一個重要方面，在極地實現高速穩(wěn)健的水聲通信十分必要。MIMO-OFDM通信系統(tǒng)能夠在提高信道容量的同時克服信道的頻率選擇性衰落，抑制信道的多途干擾，利用空時編碼

3、技術還可以提高通信的魯棒性，提高頻譜利用率。本文對基于Alamouti空時編碼技術MIMO-OFDM通信系統(tǒng)的基本原理進行了詳細介紹并和仿真實驗，驗證了MIMO-OFDM系統(tǒng)的可靠性與分集技術的優(yōu)勢。
　　MIMO-OFDM通信系統(tǒng)對信道估計的精確度有較高的要求，而壓縮感知技術能夠利用較少的先驗信息獲得較準確的信道估計結果。因此，本文對壓縮感知(CS)技術中的匹配追蹤(MP)算法進行了研究，并與最小二乘算法的在信道估計中的性能進行