水聲信道估計

目錄
叢書序
自序
第1章　緒論　1
1.1　水聲通信技術(shù)的發(fā)展　1
1.2　水聲信道的雙重選擇性衰落　4
1.3　水聲信道的稀疏特性及其利用　5
1.4　壓縮感知與稀疏水聲信道估計　7
1.5　水聲信道的時延多普勒雙擴(kuò)展模型　8
參考文獻(xiàn)　10
第2章　水聲信道傳播特性　14
2.1　聲傳播特性　14
2.1.1　傳播損失　15
2.1.2　噪聲　16
2.1.3　海洋中的聲速　17
2.2　水聲信道雙擴(kuò)展特性　18
2.2.1　信噪比　19
2.2.2　信道容量　19
2.2.3　時延與稀疏結(jié)構(gòu)　20
2.2.4　時變性與多普勒頻移　22
2.3　小結(jié)　24
參考文獻(xiàn)　24
第3章　自適應(yīng)水聲信道估計　26
3.1　LMS算法及SOLMS算法簡介　28
3.2　時變信道混合估計算法　29
3.3　算法仿真　29
3.4　NNCLMS算法　32
3.4.1　算法描述　32
3.4.2　算法收斂性分析　34
3.5　仿真實(shí)驗　34
3.6　海試實(shí)驗　36
3.7　小結(jié)　40
參考文獻(xiàn)　40
第4章　水聲信道的結(jié)構(gòu)參數(shù)估計　42
4.1　模型描述　43
4.2　進(jìn)化規(guī)劃　44
4.3　基于進(jìn)化規(guī)劃的多徑時延估計　45
4.4　算法實(shí)驗結(jié)果　46
4.4.1　仿真實(shí)驗　46
4.4.2　海試實(shí)驗　48
4.4.3　海試結(jié)果驗證　49
4.5　小結(jié)　50
參考文獻(xiàn)　50
第5章　水聲信道的壓縮感知估計　52
5.1　壓縮感知估計算法　53
5.1.1　水聲信道稀疏模型　53
5.1.2　AL0算法　54
5.2　仿真實(shí)驗　57
5.3　海試實(shí)驗　60
5.4　小結(jié)　62
參考文獻(xiàn)　62
第6章　雙擴(kuò)展水聲信道的時延-多普勒域稀疏估計　64
6.1　雙擴(kuò)展水聲信道　64
6.2　雙擴(kuò)展水聲信道的稀疏模型　65
6.3　雙擴(kuò)展水聲信道的時延多普勒域稀疏估計　67
6.4　估計算法復(fù)雜度分析與性能評估　69
6.5　雙擴(kuò)展水聲信道估計數(shù)值仿真　71
6.6　雙擴(kuò)展水聲信道估計海試實(shí)驗　74
6.7　小結(jié)　77
參考文獻(xiàn)　78
第7章　長時延擴(kuò)展水聲信道的聯(lián)合稀疏恢復(fù)估計　79
7.1　系統(tǒng)模型　80
7.1.1　水聲通信系統(tǒng)模型　80
7.1.2　壓縮感知信道估計　81
7.1.3　分布式壓縮感知信道估計　81
7.1.4　聯(lián)合稀疏恢復(fù)水聲信道估計算法　82
7.1.5　信道估計算法性能評估　83
7.2　仿真實(shí)驗　84
7.3　海試實(shí)驗　86
7.3.1　實(shí)驗設(shè)置　86
7.3.2　海試實(shí)驗結(jié)果與分析　87
7.4　小結(jié)　90
參考文獻(xiàn)　90
第8章　SIMO水聲信道的稀疏恢復(fù)估計　91
8.1　原理介紹　92
8.1.1　SIMO信道估計　92
8.1.2　SIMO系統(tǒng)DCS信道估計　92
8.1.3　聯(lián)合稀疏恢復(fù)SIMO信道估計算法　93
8.1.4　信道估計算法性能評估　94
8.2　仿真實(shí)驗　95
8.3　海試實(shí)驗　99
8.3.1　實(shí)驗設(shè)置　99
8.3.2　實(shí)驗結(jié)果分析與討論　100
8.4　小結(jié)　102
參考文獻(xiàn)　102
第9章　MIMO水聲信道稀疏估計　104
9.1　系統(tǒng)模型　105
9.1.1　水聲MIMO通信系統(tǒng)模型　105
9.1.2　水聲MIMO信道的分布式壓縮感知估計　106
9.2　仿真實(shí)驗　111
9.3　海試實(shí)驗　114
9.4　小結(jié)　118
參考文獻(xiàn)　118
第10章　多頻帶水聲信道的時頻聯(lián)合稀疏估計　120
10.1　多頻帶水聲通信簡介　120
10.2　多頻帶SIMO水聲信道模型　121
10.3　基于多路徑選擇的時頻聯(lián)合稀疏信道估計算法　122
10.3.1　算法推導(dǎo)　122
10.3.2　計算復(fù)雜度分析　125
10.4　仿真實(shí)驗　125
10.4.1　仿真設(shè)置　125
10.4.2　仿真結(jié)果與分析　126
10.5　海試實(shí)驗　127
10.5.1　海試實(shí)驗設(shè)置　127
10.5.2　實(shí)驗結(jié)果與分析　128
10.6　小結(jié)　132
參考文獻(xiàn)　132
第11章　時變水聲信道的動態(tài)壓縮感知估計　134
11.1　系統(tǒng)模型　136
11.1.1　水聲通信系統(tǒng)模型　136
11.1.2　信道估計算法性能評估　136
11.2　卡爾曼濾波器的壓縮感知　137
11.3　仿真實(shí)驗　140
11.4　海試實(shí)驗　141
11.4.1　實(shí)驗設(shè)置　142
11.4.2　海試實(shí)驗結(jié)果與分析　143
11.5　小結(jié)　146
參考文獻(xiàn)　146
第12章　時反擴(kuò)頻水聲通信研究　148
12.1　多通道被動時反擴(kuò)頻水聲通信技術(shù)原理　149
12.1.1　多通道時反　149
12.1.2　直接序列擴(kuò)頻基本原理　150
12.1.3　卷積編碼及譯碼　150
12.2　系統(tǒng)方案　150
12.3　實(shí)驗結(jié)果與討論　152
12.4　小結(jié)　155
參考文獻(xiàn)　155
第13章　時反OFDM水聲通信　156
13.1　原理介紹　157
13.1.1　時頻差分OFDM　157
13.1.2　采用多通道時反處理的時頻差分OFDM　158
13.2　系統(tǒng)方案　159
13.3　仿真與實(shí)驗　160
13.3.1　仿真設(shè)計　160
13.3.2　仿真實(shí)驗結(jié)果與分析　160
13.3.3　海試實(shí)驗設(shè)置　162
13.3.4　海試實(shí)驗結(jié)果　163
13.4　小結(jié)　165
參考文獻(xiàn)　165
第14章　時反MFSK水聲通信　167
14.1　算法介紹　168
14.1.1　垂直陣虛擬式時反　168
14.1.2　MFSK解調(diào)　168
14.2　系統(tǒng)技術(shù)方案　168
14.3　實(shí)驗與討論　169
14.3.1　實(shí)驗設(shè)置　169
14.3.2　實(shí)驗結(jié)果與討論　171
14.4　小結(jié)　172
參考文獻(xiàn)　173
第15章　混合優(yōu)化水聲信道估計　174
15.1　混合優(yōu)化水聲信道估計算法　174
15.1.1　多徑參數(shù)模型　174
15.1.2　混合優(yōu)化算法　176
15.2　實(shí)驗結(jié)果　177
15.2.1　仿真實(shí)驗結(jié)果　177
15.2.2　海試信道實(shí)驗結(jié)果　178
15.3　小結(jié)　179
參考文獻(xiàn)　180
索引　181
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