多用户水声通信IDMA技术研究

IDMA（交织多址）技术是无线通信领域新兴的一种多址技术，使用不同的码片交织方法区分不同的用户，在接收端进行逐码片的迭代多用户检测。经过认真分析，申请人及所在团队认为IDMA将会成为多用户水声通信中的优选技术。本项目计划从水声信号的传播特性出发，针对水声信道的特点，对多用户水声通信IDMA技术进行研究，包括低信噪比条件下的信道估计、强多径时变信道下的IDMA迭代均衡译码、高性能伪随机交织器设计等，最终实现一套有效的多用户水声通信方法，为实现高速率、高可靠性的多用户水声通信提供有力的理论依据和技术基础。

随着水下平台的日益增多以及水声通信网络的发展，实现高速可靠的多用户水声通信成为亟待解决的关键问题。相比于传统的CDMA技术，IDMA技术具有译码简单、接收机计算复杂度与用户个数无关、抗干扰性能佳等优点，十分适合用来实现多用户水声通信，本项目的出发点即是将IDMA技术运用到多用户水声通信中。由于水声通信本身的特点，如信噪比低、信号传输延迟大和信道结构复杂且快速时变等，多用户水声通信IDMA技术研究将面临一系列新的科学问题，包括：低信噪比条件下的水声信道估计、强多径时变信道下的IDMA迭代均衡译码技术、高性能伪随机交织器设计等。本项目从水声信号的传播特性出发，针对水声信道的特点，对多用户水声通信IDMA技术进行了研究，设计了最佳的训练序列及迭代方法，在对IDMA复杂多径条件下迭代均衡译码技术和高性能的伪随机交织技术研究的基础上，提出了一种适用于多用户水声通信IDMA的复杂多径条件下迭代均衡译码技术，实现了一套完整的IDMA多用户水声通信算法，并通过仿真和试验进行了验证，海试试验结果表明该算法可以在4.5km、6km和7km三个距离上最多可以实现4个用户同时通信。项目所研究的技术和算法可以应用在多用户水声通信中，为最终实现高速率、高可靠性的多用户水声通信提供有力的理论依据和技术基础。