信道冲激响应双伽马函数LS拟合系数迭代初值求解方法及系统技术方案

本发明专利技术公开信道冲激响应双伽马函数LS拟合系数迭代初值求解方法及系统，直接采取调用Matlab软件中优化工具箱(Optimization Toolbox)固有的“非线性最小二乘曲线拟合”函数Lsqcurvefit，来求取UWOC系统中，经蒙特卡洛仿真获得的海岸和海港两种水质下、信道冲激响应数据双伽马（Double Gamma）函数拟合的最终优化系数，特别是在调用函数Lsqcurvefit所需的“确定拟合系数迭代初值”这一关键环节，提出了一种将双伽马函数分解成前后两个加权项，通过获得不同权重值下两个超定方程组的最小二乘解、以及计算相应拟合误差的最小均方误差根值（RMSE）的方法来确定合适的拟合系数迭代初值的有效思路，并在此基础上获得最终的拟合函数拟合系数解。

【技术实现步骤摘要】
信道冲激响应双伽马函数LS拟合系数迭代初值求解方法及系统
本专利技术属于水下无线光通信(UWOC)
，具体涉及信道冲激响应双伽马函数LS拟合系数迭代初值求解方法。
技术介绍
随着国内外对海洋资源的日益重视和不断开发，水下无线光通信(UnderwaterWirelessOpticalCommunications,UWOC)逐渐成为研究热点。UWOC是在可见光的蓝绿光波段进行信息数据传输，可以实现远比传统声波通信更加快捷、可靠的一种新兴的传输手段。基于模拟光子在传输介质中的散射运动轨迹的蒙特卡洛方法，是一种近年来广泛运用于海洋等水下环境研究UWOC系统信道传输特性的有效方法，其基本原理即把光源发出的光束在海水中的传输，看成是由很多光子在海水中沿传输方向进行前向或后向运动的物理过程，且这些光子在海水中传输时会和水中的微粒发生碰撞，进而呈现出不同程度的散射和吸收的情况；接收机通过统计这些接收光子的数量、损耗、运动路径等信息即可得到包括信道冲激响应、相对接收功率等关键信道特征。目前，针对UWOC系统的已有研究中，仍没有一个通用的闭形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.信道冲激响应双伽马函数LS拟合系数迭代初值求解方法，其特征在于，包括：/n获取不同参数配置下的信道冲激响应h

【技术特征摘要】
1.信道冲激响应双伽马函数LS拟合系数迭代初值求解方法，其特征在于，包括：
获取不同参数配置下的信道冲激响应hmc(t)；
构建用以拟合信道冲激响应的双伽马函数；其中，双伽马函数中内含待确定的拟合系数；
根据函数权重，计算拟合系数，将拟合系数带入双伽马函数，获得拟合函数，计算通过拟合函数拟合的信道冲激响应与hmc(t)之间的均方根误差，调整函数权重，重复该步骤，直到函数权重到达阈值；
将最小均方根误差对应的拟合函数作为最终需要的拟合函数。


2.根据权利要求1所述的信道冲激响应双伽马函数LS拟合系数迭代初值求解方法，其特征在于,所述双伽马函数的表达式设为：



Δt＝t-t0是光子的相对传输时间，t是光子的绝对传输时间，t0是光子直达径的传输时间，t0＝L/v，L是发射机到接收机的直达径距离，v是光在海水中的传输速度；C1,C2,C3,C4是四个待确定的拟合系数，e为自然常数。


3.根据权利要求1所述的信道冲激响应双伽马函数LS拟合系数迭代初值求解方法，其特征在于,所述计算拟合系数的过程为：根据伽马函数权重预设的条件，计算拟合系数的迭代初始值；基于拟合系数的迭代初始值，调用非线性最小二乘拟合函数计算最终拟合系数。


4.根据权利要求3所述的信道冲激响应双伽马函数LS拟合系数迭代初值求解方法，其特征在于，计算拟合系数的迭代初始值公式为，



其中，















R为n×2维矩阵，y1和y2为n×1维矢量。


5.信道冲激响应双伽马函数LS拟合系数迭代初值求解系统，其特征在于，包括：
冲激响应获取模块：获取不同参数配置下的信道冲激响应hmc(t)；
双伽马函数构建模块：构建用以拟合信道冲激响应的双伽马函数；其中，双伽马函数中内含待确定的拟合系数；
拟合函数获取模块：根据函数权重，计算拟合系数，将拟合系数带入双伽马...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭跃跃，李岳衡，刘陕陕，史宏强，居美艳，黄平，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32