基于最小误码率准则的水声信道均衡技术

水声无线信道与陆地无线信道相比有更窄的带宽和更严重的多径时延和多普勒效应，作为消除信道畸变的关键技术，水声信道均衡一直以来是水声无线通信的研究热点。误码率是信道均衡的关键指标，但目前直接基于最小化误码率准则的水声信道均衡尚未完善，项目将在这一领域开展研究，主要内容包括：1)不同均衡器结构的误码率目标函数；2）多径时延及多普勒效应联合均衡下的目标函数；3）最小误码率目标函数的快递全局寻优及性能分析。申请人及项目组成员长期从事无线通信及声信号处理研究，合作承担多项科研项目，完成一系列高水平论文，近年获两项省部级一等奖。依托单位是首批国家重点学科和"985"、"211"建设单位，已建设两个与水声通信相关的省部级科研基地，实验环境优良，完全有条件保证项目的顺利实施。海洋开发在我国民用和军事上具有重要的战略地位，项目研究成果可提升水声通信效率，形成自主知识产权的接收端核心技术，具有广阔的应用前景。

直接基于最小误码率准则设计通信系统能最大程度挖掘信道性能极限。这一点对水声信道尤其重要，因为和陆地无线系统相比，水声信道带宽小很多，约小3个数量级。申请人在本项目支持下，设计并搭建了基于最小误码率准则水声通信系统。其中发送端采用最小误码率预编码，接收端采用基于最小误码率准则的信道均衡与接收技术。主要贡献是提出快速收敛的自适应线性、判决反馈算法及Turbo接收算法，并近一步完善了理论性能分析，所提算法可应用于陆地无线信道与水声信道均衡。并同时研究了水声通信接收的其他问题，包括水声信道估计，主要针对水声的时频双选择性及稀疏性展开研究。进一步拓展到发送端研究，我们研究了OFDM系统中利用空子载波的位置进行信息传输的序号调制的一些实际算法，包括低复杂度的最大似然检测、导频设计与信号检测。在载波序号的两个正交分量进行额外的信息传输，拓展了信息调制的维度。在本项目的资助下，一共发表学术论文24篇，其中期刊论文14篇，国际会议论文10篇，SCI收录13篇。提出发明申请6项。