宽带时变水声信道的建模与参数估计

项目名称： 宽带时变水声信道的建模与参数估计

项目编号： No.61372081

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 余华

作者单位： 华南理工大学

项目金额： 88万元

中文摘要： 与陆上时变信道不同，水声信道是一个宽带时变信道。时变引起的多谱效应不能简单地用频率偏移来表示和补偿，其频率偏移量会随频率大小和时间而变化，这一特点需要使用多普勒尺度扩展来描述。正是这种多谱勒尺度扩展严重限制了水声通信接收机的性能。当前，水声通信物理层技术的研究主要集中在提高这种时频双色散宽带信道的容量和传输可靠性。本课题从水声信道的时变特性、宽带本质以及稀疏特性出发，建立与之匹配的信道模型，利用多普勒尺度扩展补偿技术，以及小波变换、分数阶傅里叶变换等多种时频分析工具研究新型信道估计算法。同时，利用宽带扩散函数在时延-尺度平面的稀疏性，建立压缩感知理论框架下的稀疏-宽带时变水声信道估计问题模型，应用稀疏重构方法对幅度、时延、多普勒尺度等信道参数进行估计，以少量的导频信号或较短的训练序列在提高系统频谱利用率的同时实现参数的准确估计。研究成果有望为研制具有自主知识产权的高速水声网络发挥重要作用。

中文关键词： 水声通信；宽带时变水声信道；信道估计与均衡；高谱效调制；水声通信组网

英文摘要： Unlike the time-varying terrestrial radio channels, the underwater acoustic (UWA) channel is a wideband time-varying one. The Doppler effects caused by time-varying characteristic cannot simply be represented and compensated by frequency shifts, because U

英文关键词： Underwater Acoustic Communications；Wideband Time-varying Underwater Acoustic Channels；Channel Estimation and Equalization；Spectrally Efficient Modulation；Underwater Acoustic Communication Networking