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文檔簡介
1、隨著海洋研究與開發(fā)的進(jìn)一步深入,對水聲通信系統(tǒng)的性能要求越來越高。而水聲信道具有長時(shí)延、可用帶寬有限、環(huán)境背景噪聲高、多徑效應(yīng)明顯、多普勒頻移及信道衰減等特點(diǎn),這些復(fù)雜的影響因素,相互疊加并共同作用,嚴(yán)重影響了水聲通信的質(zhì)量,在下面兩個(gè)方面限制了水聲通信技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展:傳統(tǒng)的水聲信道建模方法受制于應(yīng)用環(huán)境條件等的限制,不能對水下聲學(xué)環(huán)境進(jìn)行有效的模擬;傳統(tǒng)的水聲信道估計(jì)方法,也因誤差較大,估計(jì)的精度和效果受到了較大的影響。
2、本文首先分析了水聲信道的諸多重要特性,再簡要說明了現(xiàn)階段在水聲通信領(lǐng)域中應(yīng)用的技術(shù),重點(diǎn)闡述了水聲OFDM通信系統(tǒng)。在水聲信道的建模方面,先研究傳統(tǒng)的水聲信道建模方法,然后重點(diǎn)研究基于BELLHOP模型的水聲信道建模方法。在水聲信道估計(jì)方面,本文將信號及信息處理領(lǐng)域中的新理論—壓縮感知理論,應(yīng)用到了水聲信道估計(jì)中,并依此提出了基于壓縮感知理論的水聲OFDM通信系統(tǒng)信道估計(jì)方法,該方法通過線性內(nèi)插法插入二維導(dǎo)頻,用信道感知獲取信道的頻域響
3、應(yīng)的采樣值,構(gòu)造相應(yīng)的過完備字典,并用壓縮采樣匹配追蹤算法,對水聲OFDM通信系統(tǒng)進(jìn)行有效的信道估計(jì)。
最后,本文對水聲信道的建模及信道估計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:基于BELLHOP模型的水聲信道建模方法,能夠有效對海洋聲學(xué)環(huán)境特性進(jìn)行描述;基于壓縮感知理論的水聲OFDM通信系統(tǒng)信道估計(jì)方法,從信道估計(jì)的恢復(fù)精度、誤碼率、算法的復(fù)雜度和穩(wěn)定性等綜合因素考慮,其性能較現(xiàn)階段的其他方法更有效,更適合在水聲通信中應(yīng)用
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