单矢量时反自适应多通道误差反馈DFE均衡技术

复杂的海洋环境噪声和水声信道多途效应导致误差反馈DFE均衡器在水声通信中的均衡性能受到严重的限制。针对此问题,本文利用信号矢量场和噪声矢量场的相干性差异和矢量水听器振速通道具有偶极子指向性的物理特性,建立单矢量自适应多通道误差反馈DFE均衡器进行抗噪声;利用时间反转镜的空—时聚焦特性进行抑制信道多途干扰。仿真实验和外场实验结果表明,所提算法不仅保留了误差反馈DFE均衡器的优点,且其抗噪声干扰与信道多途干扰的能力更强,在水声通信中稳定性更好、均衡后误码率更低。     

内嵌数字锁相环的自适应空时联合均衡器在水下高速数字通信中的应用研究

为了克服水下信道严重的时变多途干扰和衰落对水下通信的影响,提高水下通信的作用距离和可靠性,在水下高速数字通信中对内嵌数字锁相环(digital phase-locked loop,DPLL)的自适应空时DFE(判决反馈均衡器)进行了研究和分析,给出了这种自适应空时判决反馈均衡器中各种算法和参数条件下的仿真结果.并给出了采用这种自适应空时判决反馈均衡器的水下通信系统的湖水试验结果,结果表明这种均衡器是可行和有效的.     

一种适用于浅海信道的盲均衡算法研究

针对多径衰落浅海水声信道，采用分数间隔判决反馈均衡器，提出了一种非线性结构的盲均衡算法。该算法不仅有效克服了水声通信中普遍存在的码间干扰效应，而且还进一步抑制了浅海信道引入的严重码内干扰现象，获得了更快的收敛速度和更小的剩余误差，提高了浅海水声通信的有效性和可靠性。仿真结果表明，该算法的性能优于通常的波特间隔均衡器，因而具有重要的工程应用价值。     

水声信道下差分跳频信号检测的优化算法

为克服水声多途干扰影响,提出将差分跳频技术应用于水声通信,通过分析水声多途信道下差分跳频信号的特征,利用频率转移函数的隐含信息和水声信道的多途特征,优化了频率序列检测的Vitervi硬判决算法,并详细给出了算法流程.在含有加性高斯白噪声的多途信道下进行了仿真.结果表明,采用优化算法的系统性能得到显著提高,在频率检测差错率为10×10-3时,获得了近2.5 dB的增益,表明差分跳频体制能有效克服多途干扰,适用于水声通信.     

用于水声相干通信系统的联合迭代均衡和译码算法

采用串行级联网格编码调制(SCTCM)技术,高效利用带宽受限的水声信道带宽.同时,为了克服水声信道时变多途衰落,消除码间干扰,运用Turbo迭代原理构建多通道自适应均衡器和SCTCM译码器联合迭代算法.在联合迭代均衡和译码(JIED)算法中,均衡器和译码器通过迭代的方式,交换数据符号的软信息来改善均衡器的性能,从而实现高速、可靠的数据传输.计算机仿真结果表明,使用上述体制的水声通信系统,在高效利用水声信道带宽的同时,利用译码器提供的译码增益,提高了均衡器的数据处理能力,通信系统接收数据的误码率降低了两个数量级.     

一种新的应用于水声信道的空间分集均衡器（英文）

水声信道存在天然的多径衰落特性使得水下声通信变得极其困难,尤其在高阶QAM情况下更为严重.因此针对水声信道提出了一种新的空间分集均衡器来克服由多径衰落引起的码间干扰.该空间分集均衡器中使用的算法由常数模算法和多模算法两部分组成.其中的多模算法部分能够利用高阶QAM信号位于不同的模值上的特点来提高新空间分集均衡器的性能.和基于常数模算法的传统空间分集均衡器相比,新的空间分集均衡器具有低稳态均方误差和快收敛速度.水声信道中的计算机仿真实验验证了新方法的有效性.     

基于稀疏时变水声信道的判决反馈均衡算法

针对常规的判决反馈均衡处理稀疏时变水声信道接收信号时性能下降的问题,本文在最小均方算法和仿射投影算法的基础上,提出了改进的自适应算法。算法引入了随输入信号变化的迭代步长因子及表征系统稀疏特性的l_0范数约束,并且利用通信接收信号的非圆特性的宽线性输入方式改善性能。仿真结果表明:本文提出的算法具有更快的收敛速度和更小的稳态均方误差,仿真和试验数据分析结果证明了应用改进算法的自适应判决反馈均衡器有更低的误码率。     

空间分集均衡水声通信技术的研究与仿真

水声信道中的衰变多途特性使得水声数字通信比较困难，常引起难以克服的码间干扰(ISI)，为改善系统性能、减少误码率，对空间分集均衡技术(SDE)进行了研究讨论，将决策反馈均衡与空间分集技术相结合，给出了空间分集均衡器的结构，在理论上证明了该方法的有效性，并讨论了LMS和RLS算法的优缺点，对传统的均衡技术与空间分集技术的性能进行了对比，并通过计算机仿真来验证该方法可降低传输系统的误码率，从而提高水下通信的可靠性。     

一种用于多码扩频水声通信的假设反馈均衡算法

在水声通信中,受到信道带宽的限制,直接序列扩频传输的数据率较低,为提高系统数据率,对多码扩频的应用进行研究。但在此情况下,受到信道快速时变以及码间干扰与子通道间干扰的影响,传统RAKE接收机可能无法完成正确解调。一种应用于直接序列扩频的假设反馈均衡器采用码片级的自适应均衡以及对假设序列的反馈,能够有效地跟踪补偿信道时变与码间干扰,但是对于多码扩频系统,由于未对子通道间干扰进行抑制,直接应用将导致系统性能损失。为此,提出一种改进的假设反馈均衡算法,它引入并行干扰消除结构并将其与假设反馈均衡相结合,能够同时实现时变信道跟踪以及码间干扰与子通道间干扰抑制。仿真结果表明采用此算法可以显著提高多码扩频系统的性能。     

DS-CDMA水声通信多用户检测空时自适应均衡算法

在具有扩展多径与快速时变特性的水声信道环境中,文章对采用直接序列码分多址的多用户网络水声通信进行研究。提出了2种自适应均衡算法:串行干扰抵消符号判决反馈空时二维均衡(SIC-ST-SDFE)算法与串行干扰抵消码片假设反馈空时二维均衡(SIC-ST-CHFE)算法。两算法分别基于符号速率与码片速率更新均衡器系数,同时通过交叉反馈滤波器实现SIC多用户检测。仿真与湖上实验结果显示,DS-CDMA系统采用上述算法,具有较传统非中心化空时均衡算法更强的MAI抑制能力,其中SIC-ST-CHFE以增加计算复杂度为代价,可获得更强的信道时变跟踪能力。提出的算法在5 km浅水信道、两用户配置且接收信噪比分别为0 dB与7 dB的实验条件下实现了信息的可靠接收检测。     

基于频域分量最大比合并的多天线信号合成算法性能分析

通信信道的频率选择性衰落特性和信道噪声都会严重影响信号的接收质量。基于频域分量最大比合并的多天线信号合成算法(FMRC)对多路信号在频域加权合成,能够提高合成信号信噪比,实现频率选择性衰落信道下低信噪比信号的有效接收。文章针对该算法的理论性能,对合成信号均衡处理,分别推导了线性均衡器和判决反馈均衡器输出均方误差的理论表达式;证明了该算法与空间分集均衡器(SDE)在性能上的等价性。仿真实验表明,FMRC与SDE性能是一致的,但是在高信噪比下,当单路信道存在深衰落时,FMRC算法通过合成能够改善单路信道的深衰落特性,均衡器输出均方误差性能较SDE更优。     

一种基于二层感知网络的判决反馈均衡器

采用基于二层感知网络的判决反馈均衡器结构实现非线性信道均衡，导出了其权值自适应调整的学习算法，给出了一种有效权值初始化方法。针对一种具有严重码间干扰与有色噪声的非线性信道，分别应用文中提出的二层感知网络判决反馈均衡器和一般的三层感知网络判决反均衡器对该信道进行均衡，对其均衡性能进行了计算机模拟，并作了分析比较。     

水声语音通信中信源编码鲁棒性的研究

水声信道中常常伴随着比无线电信道更强的噪声背景，强烈的声吸收和散射，特别是多途传递的影响，使声信号码元更易受到干扰，本文从水声信道语音通信的需要出发，研究了目前国际通行的语音信号信源编码的鲁棒性问题，提出了增加鲁棒性的必要性，给出了必要的数学定义，以PCM和CS-ACELP编码为例进行了定量的研究，结果显示，在信源编码中适当加入冗余保护码对提高整个通信系统的鲁棒性是必要的和有益的。     

一种自适应判决反馈盲均衡器

信道均衡是现代通信系统中的一项关键技术,如何提高均衡器的性能是目前研究的热点课题．提出了一种自适应无训练(盲)判决反馈均衡器,可以被看作4部分的级联,主要部分是一个递归滤波器(R)和一个横向滤波器(T)．在初始的捕获阶段,R位于前端依据某种预测准则白化其输出信号,而T依据Godard(或者Shalvi—Weinstein)准则消除残余的码间干扰．在跟踪阶段,均衡器变为面向判决最小均方的传统型判决反馈均衡器．与有训练的判决反馈均衡器相比,这种均衡器具有相同的运算复杂度、收敛速度、稳态均方误差和误码率,但是它却不需要训练序列．因此,该自适应无训练判决反馈均衡器在信道均衡方面具有更好的适应性．     

一种改进的适用于稀疏信道的DFE均衡器

提出了一种改进的适用于高速相干通信长时延扩展稀疏信道的自适应判决反馈均衡器(DFE)。基于最优化前馈滤波器、反馈滤波器与信道冲激响应之间的关系,分析了不同强度的前达(precursor)响应分量对前馈与反馈滤波器稀疏性的影响。给出了根据信道冲激响应确定携带重要能量抽头系数位置的详细理论分析。改进的DFE仅对这些重要抽头系数进行迭代运算,较之传统的DFE,复杂性大为减小,且没有明显性能损失。实测信道仿真证实了该方法的有效性。     

M元扩频OFDM水声通信新方法

扩频水声通信能够抗信道衰落、多径干扰,具有传输距离远、可靠性高、被截获性低的优点。然而,水声通信可用带宽很窄,导致其数据率低。文章在伪随机序列扩频水声通信和OFDM水声通信研究及湖上成功实验的基础上,提出了一种基于M元伪随机序列组和OFDM技术的新型扩频OFDM(MSS-OFDM)水声通信方法。该方法能使得扩频水声通信数据率提高2.(log2M).(log2Q)倍。从理论上分析了M元扩频OFDM在高斯白噪声信道(AWGN)下的误码率性能,并通过仿真验证了其较强的稳健性。利用湖试测量得到的多径信道参数模型,分析比较了OFDM、SS-OFDM以及MSS-OFDM的水声通信误码率性能,结果表明:M元扩频OFDM具有双重抗多径干扰的优点,即使在没有保护间隔的情况下,也能获得较好的通信效果;由于采用了伪随机序列组,该方法也可用于水声网络通信。     

远程水声通信MC-MPSK及均衡方法

水声信道是一种多途、时变和频散的信道，声波在其中的传输行为十分复杂，加之水声传输的带宽有限及远距离传输时的载波频率较低，使得传输距离和数据率这一对矛盾尤为突出，如何在增大作用距离的同时提高传输数据率是水声通信的难点。在80km海上试验和分析研究MC、MPSK编码调制的基础上，提出了适合于远程高速水声通信的MC-MPSK的编码调制方法，以及基于MC-MPSK编码调制的梳状均衡方法，建立浅海远程水平通信的信道模型，对均衡器及系统的性能进行仿真，仿真结果表明该编码调制方法可实现低信噪比、多径水声信道的高数据率传输。     

有限反馈下的CoMP极化干扰消除方法

提出一种不需要额外的用户到协作小区的信道信息反馈的干扰消除方法.通过研究单用户多输入多输出协同多点传输(CoMP-SU-MIMO)系统中用户接收信号经过接收算法处理后所受到的干扰情况和双极化信道的特性,结合现有反馈技术,提出了一种新的干扰消除方法.利用双极化信道特征矢量的正交特性,达到较好的干扰消除效果,减少了算法复杂度.     

相干调制水声数字通信中的一种盲符号估计方法

相干调制是近年来水声通信领域中最为活跃的研究课题之一。但水声信道的时变多途效应造成接收数据严重的码间干扰（ Ｉ Ｓ Ｉ）,使得高速水声通讯的实现十分困难。盲符号估计不需要利用已知序列对滤波器参数进行周期训练,从而能有效地节省信道带宽。利用盲估计方法克服 Ｉ Ｓ Ｉ的关键在于,对多途接收的有噪信号进行多倍码速率的采样,将信道等效为一个单输入多输出系统,并构造采样输出的循环平稳序列的二阶统计量,去估计原发送序列。本文针对水声信道的实际特点,提出了一种盲符号估计的新方法。与文献［３］的算法相比,它具有更低的运算量,便于数据的实时处理。文中最后利用计算机仿真结果验证了该算法的有效性。     

移动单载波水声通信中的有效空时处理技术

在移动单载波水声通信中通信信号会经历严重的宽带多普勒估计效应,传统基于自适应锁相环技术的窄带空时接收机仅能补偿有限的载波相位变化,而无法补偿由于高速运动导致的信号波形的压缩或扩张效应。针对宽带多普勒补偿的问题,本文提出了一种基于自适应宽带多普勒补偿技术的有效空时接收机技术,该接收机由自适应空间预综合器(pre-combiner)、多路插值器和基于信道估计的多路等效自适应判决反馈均衡器(Decision Feedback Equalizer,简记为DFE)组成;本文提出的接收机结构在保证接收机性能的前提下,利用空间预综合器降低了接收机处理复杂度;采用联合自适应宽带多普勒补偿、自适应信道估计与均衡技术利用最小均方误差(Minimum Mean Square Error,简记为MMSE)准则更新接收机系数,提高自适应接收机在移动条件下的稳健性。湖试试验验证了本文接收机的有效性,试验结果表明:本文提出的接收机结构可以有效的补偿高速移动通信信号的宽带多普勒效应,实现高速移动平台间水声通信。