单载波频域均衡水声通信中稀疏信道估计及多通道均衡技术研究

项目名称： 单载波频域均衡水声通信中稀疏信道估计及多通道均衡技术研究

项目编号： No.61301097

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 苏为

作者单位： 厦门大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 重点针对单载波频域均衡（SCFDE）水声通信中的信道估计和均衡技术进行研究。主要研究内容有: （1）基于训练序列的SCFDE稀疏信道估计技术研究。建立SCFDE水声通信稀疏信道估计的数学模型，以基于压缩感知（CS）的稀疏信道求解算法为研究重点。首先对基于匹配追踪及最优化方法的CS求解算法进行理论分析和仿真、水池实验研究。在此基础上，利用SCFDE信号矩阵的循环性，研究一种低信噪比下鲁棒的、复杂度低的稀疏信道估计算法； （2）基于时间反转处理的多通道频/时域联合均衡技术研究。首先建立单输入多输出（SIMO）通信信号传输模型。其次对时域、频域时间反转的理论和实现方法进行深入研究。最后研究一种时变信道下基于频域时间反转处理的频/时域联合均衡算法； ? （3）进行海上试验，对以上研究成果的性能进行验证。

中文关键词： 水声通信；信道估计；信道均衡；多通道处理；软扩频

英文摘要： This research mainly concerns on the channel estimation and equalization algorithms used in single carrier frequency domain equalization (SCFDE) in underwater acoustic communication (UWA). 1) Researching on the sparse channel estimation techniques used in SCFDE UWA communication system based on training sequences. In this project, compressive sensing (CS) techniques are applied to channel estimation of SCFDE UWA communication. First, we establish the mathematical model of the channel estimation problem using CS techniques. Then, our researching emphases are the algorithms used to solve the channel estimation problems. We are going to inspect the performances of different CS algorithms by simulations and water tank (ocean) experiments. On this basis, we try to propose a new algorithm which has less computational complexity and is more robust at low SNR. 2) Researching on the time reversal and equalization algorithms. First, we establish the mathematical model of the signal transmission model of single input multi output (SIMO) UWA communication. Then, our researching emphases are the algorithms used to realize frequency or time domain time reversal process. At last, we will research the frequence/time domain equalization algorithms combine with frequency domain time reversal process. 3) Sea tests will be done

英文关键词： under water acoustic communication；channel estimation；channel equalization；multi channel process；soft spread spectrum