UDDF水声通信协作策略及多分支合并与均衡频域联合实现方法技术

本发明专利技术涉及一种基于频域处理的水声协作通信系统，具体的说是一种UDDF水声通信协作策略及多分支合并与均衡频域联合实现方法，其中首先提出了一种异步水下解码和分布式频率转发的水声通信协作策略，在UDDF水声通信协作策略中，由于源节点和中继节点使用的载波频率不同，目的节点可在频域区分来自源节点和中继节点的信号，因而源节点和中继节点间的IDI，在理论上是可以消除的；而后，基于UDDF水声通信协作策略，提出了一种自适应多分支合并与均衡频域联合实现方法。域联合实现方法。

【技术实现步骤摘要】
UDDF水声通信协作策略及多分支合并与均衡频域联合实现方法

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[0001]本专利技术涉及一种基于频域处理的水声协作通信系统，具体的说是一种使目的节点可以在频率区分来自源节点和中继节点的信号，进而消除源节点和中继节点间的IDI的UDDF水声通信协作策略及多分支合并与均衡频域联合实现方法。

技术介绍
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[0002]水声信道(UAC,Underwater acoustic channel)是迄今为止最为复杂的无线信道之一。UAC中的信号传输具有传播延迟长，带宽受限和多径延迟扩展大的特点，这对实现可靠的水下声通信链路带来了挑战。
[0003]为了提高水声通信链路的可靠性，近年来出现的协作通信技术为解决该问题带来了契机。在协作通信中，源节点的信号在中继节点的帮助下发送到目标节点。因此，目的节点接收到来自直接路径和中继路径的多个信号。多个信号的合并将在一定程度上影响协作通信的性能。在水声协作通信研究中，现有方案大多采用等增益合并(EGC,Equal gain combining)和最大比合并(MRC,Maximum ratio combining)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种UDDF水声通信协作策略，应用于异步水声协作通信系统，系统由一个源节点S，一个中继节点R和一个目的节点D组成，每个节点均工作于半双工模式，并配有单个发送和接收单元，假设中继节点和目的节点接收的所有数据包都完全同步，假设所有节点具有相同的平均功率约束；假设中继节点位于源节点和目的节点之间，S-D、S-R和R-D的距离分别由l
SD
、l
SR
和l
RD
表示，应满足l
SD
>l
SR
和l
SD
>l
RD
的条件，假定l
SR
小于l
RD
，其特征在于，所述水声通信协作算法包括广播阶段和中继阶段：所述广播阶段中，数据包由源节点广播到中继节点和目的节点，源节点连续发送的信号表示为：其中d(j)表示等率不相关的二进制相移键控数据，d(j)∈{+1,-1}，A
j
表示发射信号的幅度，T是符号持续时间；q(t)表示升余弦脉冲，是一个实函数，在时间间隔限制在[0,T]，且进行了归一化，即ω
cS
表示载波角频率；在理想载波和同步的假设下，经过去载波，波形整形滤波器和低通滤波器后，中继节点恢复的接收基带信号由下式给出：其中P
S
是源节点的发射功率，h
SR
(t)表示从源节点到中继节点间的水声信道冲激响应，x(t)可由x(t)＝F-1
{|Q(f)|2}得出，F-1
{
·
}表示傅里叶逆变换，Q(f)＝F{q(t)}，F{
·
}表示傅里叶变换，n
SR
(t)表示中继节点处的噪声信号；目的节点处相应的基带接收信号表示为：其中h
SD
(t)表示从中继到目的节点的水声信道冲激响应，n
SD
(t)表示目的节点处的噪声信号；所述中继阶段中，首先对接收到的信号r
SR
(t)进行解码，而后将解码后的信息比特用不同于ω
cS
的载波频率ω
cR
进行调制，并立即将生成的信号s
R
(t)重传到目的节点，s
R
(t)由下式表示：其中表示解码后的信息比特，ω
cR
是中继转发使用的载波角频率，对于s
R
(t)，目的节点接收的基带信号如下：其中P
R
表示中继节点的发射功率，n
RD
(t)表示目的节点处的噪声信号。2.一种基于如权利要求1所述的UDDF水声通信协作策略的多分支合并与均衡频域联合实现方法，其特征在于，以符号间隔T对r
SD
(t)和r
RD
(t)进行采样，相应于r
SD
(t)和r
RD
(t)的离散接收信号分别用a
SD
(n)和a
RD
(n)表示，根据重叠存储法，每个分支的输入块数据由2M个采样值组成，其中包括M个之前采样和M个当前采样，由a
i
(n)形成的信号矢量如下
其中i∈{SD,RD}，[a
i
(nM),
…
,a
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志勇，谭周美，柯淼，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：