移动节点水声通信信道估计和均衡算法研究

发布时间:2021-02-23 08:21
  随着人们对海洋资源的不断探索,水声通信技术不断发展。我国是个海洋大国,对海洋的开发、资源的保护非常重要。因此,和海洋相关的新兴技术的研究迫在眉睫。海洋的探测和开发过程中,水声通信技术必不可少。受限于水声信道的特性,水声通信技术会面临噪声干扰、多径效应和多普勒效应等影响。尤其是多径效应和多普勒效应,是研究移动节点水声通信提升通信系统需解决的重点问题。为此,本文针对水声通信中的信道估计和均衡多径效应展开研究,分析原理以及消除干扰的方法。研究信道均衡在移动节点水声通信中的应用,本文主要工作如下:首先,对移动节点水声通信信道进行研究。介绍了水声通信的理论计算与仿真模型,然后根据理论研究,利用MATLAB对水声信道进行建模,求解特定水域的冲激响应,利用冲激响应得出移动节点水下通信传输的数学模型,同时加入移动节点水声通信的时延特性,为后续研究打下基础。然后,研究水声通信的均衡算法。分析了多径效应产生的原理以及解决多径效应的方法,利用典型信道均衡算法对水声通信的多径效应进行了仿真研究。根据实际算法计算的特点,研究改进的均衡算法。仿真结果表明改进算法性能较传统算法优秀、稳定性高且能够均衡信道的畸变,同... 

【文章来源】:电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:71 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究目标及主要研究内容
    1.4 本文的结构安排
第二章 移动节点水声信道的估计及其建模
    2.1 水声信道的特征分析
        2.1.1 海洋声速
        2.1.2 浅海水声信道的多径效应
        2.1.3 浅海水声信道的多普勒频移
    2.2 移动水声信道估计及建模方法研究
        2.2.1 射线模型理论
        2.2.2 本征声线的计算
    2.3 基于MATLAB的移动节点水声信道模型仿真
        2.3.1 MATLAB中移动水声信道模型
        2.3.2 移动多径水声信道模型仿真
        2.3.3 时变移动节点水声通信模型
        2.3.4 实际环境下移动节点水声通信模型
    2.4 本章小结
第三章 移动节点水声通信信道均衡算法研究
    3.1 OFDM移动节点水声通信系统研究
        3.1.1 OFDM移动水声通信系统
        3.1.2 移动水声信道对水声通信OFDM系统的影响分析
    3.2 移动水声系统中的信道均衡技术
        3.2.1 迫零均衡算法
        3.2.2 最小均方误差均衡算法
        3.2.3 单抽头均衡算法
        3.2.4 均衡算法仿真及分析
    3.3 移动节点水声通信信道均衡算法研究
        3.3.1 改进算法原理分析
        3.3.2 改进的移动水声通信均衡算法
        3.3.3 改进算法的仿真与分析
    3.4 本章小结
第四章 水声通信平台设计及信道均衡算法应用
    4.1 实验平台开发工具
    4.2 移动水声通信系统模型设计与仿真
    4.3 OFDM水声通信实验分析
        4.3.1 硬件总体架构
        4.3.2 基于FPGA的调制解调系统电路设计与实现
        4.3.3 实验结果分析
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
致谢
参考文献


【参考文献】:
期刊论文
[1]Power optimization algorithm for OFDM underwater acoustic communication using adaptive channel estimation[J]. LUO Yasong,HU Shengliang,FENG Chengxu,TONG Jijin.  Journal of Systems Engineering and Electronics. 2019(04)
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[3]水声信道下Chirp信号参数与信道时延的联合估计[J]. 樊军辉,彭华,付君,魏驰.  信息工程大学学报. 2018(06)
[4]鱼雷协同制导对水声通信能力的需求分析[J]. 岳玲,樊书宏,冯西安.  水下无人系统学报. 2018(05)
[5]浅海信道下的时间反转MFSK水声通信[J]. 曹秀岭,陈东升,童峰.  南京大学学报(自然科学). 2015(06)
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博士论文
[1]浅海环境中模基盲信道估计方法研究[D]. 冯玮.浙江大学 2019
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硕士论文
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[2]时变水声环境中的单矢量信道均衡技术[D]. 阮业武.哈尔滨工程大学 2018
[3]无线通信系统中自适应信道均衡算法研究与实现[D]. 罗书建.电子科技大学 2015
[4]水声信道的建模和估计方法的研究[D]. 陆思宇.南京邮电大学 2015
[5]差分Pattern时延差编码水声通信及其数据处理平台设计与实现[D]. 韩笑.哈尔滨工程大学 2014



本文编号:3047292

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