[發明專利]一種基于間接信道函數跟蹤的被動時反水聲通信方法

有效

• 申請號: 201310643231.X
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103701728A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 金麗玲;夏夢璐;曾文俊;余子斌;徐文
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L25/03
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

1.一種基于間接信道函數跟蹤的被動時反水聲通信方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）利用接收信號的訓練序列估計信道時延-多普勒擴展函數；分析多普勒擴展現象進行間接信道函數建模。

（2）根據步驟1得到的間接信道函數模型，對每個陣元的接收信號進行多普勒補償。

（3）將訓練序列估計的間接信道函數求得的信道估計與經過步驟2處理后的信號進行時間反轉處理。

（4）在狀態‐空間模型的基礎上，利用連續的通信信號，采用卡爾曼/擴展卡爾曼濾波估計和跟蹤間接信道函數。

（5）根據步驟4估計的間接信道函數歸一化幅值判斷是否更新多普勒補償因子以及信道估計。若是，則更新步驟2與步驟3中的多普勒因子與信道響應函數。

（6）利用小于十階的判決反饋均衡器，從步驟3進行時反處理后的信號中恢復出發射符號。

2.根據權利要求1所述基于間接信道函數跟蹤的被動時反水聲通信方法，其特征在于，所述步驟1中：采用稀疏重構方法估計信道時延‐多普勒擴展函數，根據估計結果分析多普勒擴展現象。當多普勒擴展函數表現為單峰時，間接信道函數通過估計的信道脈沖響應與實際信道脈沖響應的相關函數進行建模，即模式1，所述相關函數為Q函數；相反，當多普勒擴展函數表現為多峰時，間接信道函數通過估計的與實際的時延‐多普勒擴展函數的相關函數進行建模，即模式2。

3.根據權利要求2所述基于間接信道函數跟蹤的被動時反水聲通信方法，其特征在于，所述步驟2具體為：

針對模式1，選取第一個接收元的前后線性調頻信號計算線性多普勒擴展因子α=T_re/T_tr-1，其中T_re是接收信號中前后線性調頻信號間的時間間隔，T_tr是發射信號中前后線性調頻信號的時間差，利用重采樣補償每一路的線性多普勒擴展。

針對模式2，根據估計的時延-多普勒擴展函數得到每個陣元上每條路徑多普勒補償因子，計算其多普勒補償結果。假定第i個陣元存在不同多普勒頻移的路徑數為L，即多普勒擴展函數存在L個峰，則第l條路徑經過多普勒補償后的離散結果為：

xil[n]=e-j2πvlnri[n]]]>

其中，v_l為對應于多普勒擴展函數中第l個峰的最大多普勒頻移值，n為時間采樣點。