一种基于向量近似消息传递的自适应水声信道均衡方法技术

本发明专利技术公开了一种基于向量近似消息传递的自适应水声信道均衡方法,该方法包括，S1，建立多通道自适应水声信道均衡模型；S2，基于上述建立的多通道自适应水声信道模型，进行基于向量近似消息传递的自适应水声信道均衡，具体包括：S21，自适应水声信道均衡参数初始化：规定均衡器内部最大迭代次数为K；内部迭代开始前的外部均值向量r

【技术实现步骤摘要】
一种基于向量近似消息传递的自适应水声信道均衡方法

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[0001]本专利技术属于水声通信领域，具体涉及一种基于向量近似消息传递的自适应水声信道均衡方法。

技术介绍
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[0002]水声通信是目前已知可以在水下进行远距离无线信息传输的唯一手段。随着我国“海洋强国”战略的逐渐深入，水声通信在海洋的监测、开发与探索研究中扮演着重要的角色。例如，水声通信是全海深载人潜水器“奋斗者”号在水下与水面母船的唯一沟通桥梁，为潜航员的安全可靠作业提供着基础的技术保障，潜航员可以借助水声通信机与水面母船之间进行图片、文字、语音等的实时通讯。
[0003]由于声波在水下的传播速度较小，同时海洋环境的复杂多变使得水声信道在时域、频域、空域都存在着较大的失真与扩展。水声信道对水声通信信号的影响最直接表现为长时延时变多径干扰，这给水声通信的可靠稳定传输带来了极大的挑战。在水声通信中，信道均衡技术是对抗时变多径干扰的主要手段。现有的水声信道均衡方法通常分为两类：基于信道估计的均衡方法和直接自适应均衡方法。基于信道估计的均衡方法一般假设在以一定时间内信道是时不变的，均衡性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于向量近似消息传递的自适应水声信道均衡方法,其特征在于：该方法包括，S1，建立多通道自适应水声信道均衡模型；S2，基于上述建立的多通道自适应水声信道模型，进行基于向量近似消息传递的自适应水声信道均衡，具体包括：S21，自适应水声信道均衡参数初始化：规定均衡器内部最大迭代次数为K；内部迭代开始前的外部均值向量r
1,0
初始化为全0向量，即r
1,0
＝0，向量中的元素个数设置为1个发送数据帧内的符号个数；内部迭代开始前的外部逆方差γ
1,k
初始化为0，即γ
1,k
＝0；设置当前迭代次数为k＝0；S22，基于第k
‑
1次迭代输出的外部均值向量r
1,k
与外部逆方差γ
1,k
，在内部解映射器中进行向量近似消息传递，计算得到内部解映射器的外部均值向量r
2,k
与外部逆方差γ
2,k
；S3，基于第k次迭代的内部解映射器的外部均值向量r
2,k
与外部逆方差γ
2,k
，在内部自适应均衡器中通过自适应滤波得到内部自适应均衡器的外部均值向量r
1,k+1
，通过硬判决估计得到外部逆方差γ
1,k+1
；S4，判断k＝K是否成立。若不成立，将k的值加1，返回至步骤2；若成立，基于向量近似消息传递计算得到内部自适应均衡器的后验均值向量x
2,K
与后验逆方差η
2,K
，将二者输出，为后续译码提供信息支撑。2.根据权利要求1所述的基于向量近似消息传递的自适应水声信道均衡方法，其特征在于：S1的模型建立过程如下，对一个单阵元发射多阵元接收的水声通信结构，接收阵元个数为N，多通道接收的信号模型为其中y
n,t
表示第n个接收阵元在t时刻接收到的信号值，h
n
(t,l)为在t时刻发射端到第n个接收阵元间水声信道的第l个冲激响应系数，x
t
表示在t时刻的发送符号，w
n,t
表示第n个接收阵元在t时刻接收到得噪声；并定义y
t
＝[y
0,t
,y
1,t
,...,y
N
‑
1,t
]
T
为t时刻N个接收阵元的接收信号向量，h(t,l)＝[h0(t,l),h1(t,l),...,h
N
‑1(t,l)]
T
为t时刻N个接收阵元水声信道的第l个冲激响应系数向量，w
t
＝[w
0,t
,w
1,t
,...,w
N
‑
1,t
]
T
为t时刻N个接收阵元的噪声向量，则多通道接收信号模型进一步被表示为至此，模型建立完毕。3.根据权利要求1所述的基于向量近似消息传递的自适应水声信道均衡方法，其特征在于：S22具体包括：(1)计算内部解映射器的后验均值向量x
1,k

【专利技术属性】
技术研发人员：李栋，杜鹏宇，熊省军，王桢铎，崔英桥，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一五研究所，
类型：发明
国别省市：