本文關鍵詞：水聲信道半盲均衡算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在水下無線通信過程中,由于水下環(huán)境復雜性,信號在傳輸過程中會產(chǎn)生畸變,導致通信質(zhì)量下降,利用調(diào)制、編碼等方法也不能有效改善通信質(zhì)量,而水下傳感器網(wǎng)絡定位中則會導致定位精度更低。針對接收端水下信號畸變嚴重、定位精度較低的問題,本課題提出了一種改進的變步長半盲均衡算法。本文在分析研究Bussgang類盲均衡算法基礎上,利用CMA與MCMA算法分別對兩組實際測量的信號做了均衡處理,經(jīng)過設置不同的均衡器初始值,對比分析了均衡效果。為了使兩種算法的初始值更具針對性,對水聲實驗信道的傳輸特性做了分析研究,設計了基于本征射線模型的仿真界面,通過設置水聲環(huán)境參數(shù)得到實驗信道的沖激響應。結(jié)合水聲傳輸信道建模及仿真結(jié)果,利用CMA和MCMA兩種算法重新對采集信號進一步均衡。針對半盲均衡算法的收斂速度與穩(wěn)態(tài)剩余誤差之間的矛盾,對半盲均衡算法做了進一步改進。通過改進后的算法對實測信號進行均衡處理,得到兩接收端之間的距離,并對誤差值進行分析。為了便于算法硬件實現(xiàn),對改進算法做了優(yōu)化處理。經(jīng)過兩種改進后的變步長半盲均衡算法對實際測量信號進行均衡處理后,通過仿真結(jié)果顯示,接收信號的幅值得到明顯補償,基本恢復了原始信號波形;測量距離誤差分別為5.75%、5.6%,測量精度提高了0.45%、0.3%;算法優(yōu)化后,運算速度明顯得到了提高。
【關鍵詞】：水聲信道 半盲均衡 本征射線模型 CMA MCMA 變步長
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN911.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題的研究背景及意義10-11
• 1.2 水聲信道均衡技術的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 盲均衡技術的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排16-18
• 第二章 盲均衡算法理論18-31
• 2.1 盲均衡算法的基本原理18-19
• 2.2 BUSSGANG類盲均衡算法19-23
• 2.2.1 經(jīng)典Bussgang類盲均衡算法19-20
• 2.2.2 常數(shù)模均衡算法20-22
• 2.2.3 修正型常數(shù)模算法22-23
• 2.3 模擬信號的處理結(jié)果23-24
• 2.4 實際測量信號的處理結(jié)果24-30
• 2.4.1 實測信號（一）25-27
• 2.4.2 實測信號（二）27-28
• 2.4.3 不同初始值下的均衡效果28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 淺水水聲信道建模仿真31-46
• 3.1 水聲信道的模型簡述31-32
• 3.2 淺水水聲信道的特征分析32-37
• 3.2.1 聲速理論32-33
• 3.2.2 聲傳播損失33-36
• 3.2.3 多徑效應36-37
• 3.2.4 多普勒頻移37
• 3.3 基于射線模型的淺水水聲信道建模37-43
• 3.3.1 射線模型的理論求解37-38
• 3.3.2 本征聲線的判斷38-39
• 3.3.3 本征聲線的搜索39-41
• 3.3.4 解組合方程組方法求取本征聲線41-43
• 3.4 多徑信道模型仿真43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 淺水水聲信道半盲均衡算法46-61
• 4.1 基于不同函數(shù)的變步長均衡算法46-47
• 4.2 改進的變步長半盲均衡算法47-49
• 4.2.1 信號預處理47-48
• 4.2.2 基于CMA的改進算法48-49
• 4.2.3 基于MCMA的改進算法49
• 4.3 算法仿真與分析49-60
• 4.3.1 變步長的均衡算法對比49-54
• 4.3.2 改進的變步長半盲均衡算法對比54-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 變步長半盲均衡算法的優(yōu)化61-69
• 5.1 前期優(yōu)化61-63
• 5.1.1 對代價函數(shù)中R的優(yōu)化61-62
• 5.1.2 對步長控制函數(shù)的優(yōu)化62-63
• 5.2 后期優(yōu)化63-65
• 5.3 優(yōu)化算法的驗證65-68
• 5.3.1 CMA算法對比65-67
• 5.3.2 MCMA算法對比67-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 第六章 工作總結(jié)與展望69-71
• 6.1 工作總結(jié)69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻71-77
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果77-78
• 致謝78-79

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本文編號：375287