基于壓縮感知的MIMO-OFDM冰下水聲通信技術(shù)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(jī)，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(nèi)的軍事、民用等冰下活動(dòng)均迫切需要水聲技術(shù)手段支持。極地復(fù)雜、特殊的水聲環(huán)境將嚴(yán)重影響現(xiàn)有水聲技術(shù)的性能，研究極地水聲學(xué)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(duì)冰下水聲信號(hào)傳播特性進(jìn)行了研究。在Burke-Twersky(BT)模型的基礎(chǔ)上，將冰水界面的冰脊視為隨機(jī)分布在自由表

2、面的半橢圓柱，根據(jù) BT模型對(duì)高頻和低頻情況下的冰面反射系數(shù)近似，計(jì)算不同頻率的冰面反射系數(shù)?；谏渚€理論建立冰下水聲信道模型，并與相同條件下絕對(duì)軟界面下的水聲信道進(jìn)行差異性對(duì)比研究。從聲線軌跡、傳播損失和信道沖激響應(yīng)三個(gè)方面分析了冰下信道的特點(diǎn)。
　　水聲通信作為水聲學(xué)的一個(gè)重要方面，在極地實(shí)現(xiàn)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(shí)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(shí)編碼

3、技術(shù)還可以提高通信的魯棒性，提高頻譜利用率。本文對(duì)基于Alamouti空時(shí)編碼技術(shù)MIMO-OFDM通信系統(tǒng)的基本原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹并和仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了MIMO-OFDM系統(tǒng)的可靠性與分集技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
　　MIMO-OFDM通信系統(tǒng)對(duì)信道估計(jì)的精確度有較高的要求，而壓縮感知技術(shù)能夠利用較少的先驗(yàn)信息獲得較準(zhǔn)確的信道估計(jì)結(jié)果。因此，本文對(duì)壓縮感知(CS)技術(shù)中的匹配追蹤(MP)算法進(jìn)行了研究，并與最小二乘算法的在信道估計(jì)中的性能進(jìn)行