衰落信道中的水聲通信技術(shù)

目錄
叢書序
自序
第1章 緒論 1
1.1 水聲通信概述 2
1.1.1 水聲通信系統(tǒng)的基本組成 2
1.1.2 水聲通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo) 11
1.1.3 水聲通信的特點(diǎn) 13
1.2 水聲通信中抗衰落技術(shù)的研究與發(fā)展 15
1.2.1 信道衰落的基本概念 15
1.2.2 抗衰落通信技術(shù) 16
1.2.3 水聲通信系統(tǒng)中的抗衰落技術(shù) 22
參考文獻(xiàn) 28
第2章 衰落水聲信道的分析與仿真 31
2.1 水聲信道的傳播特性 31
2.1.1 時變、空變的聲速 31
2.1.2 聲能量的傳播損失 33
2.1.3 聲傳播的多徑效應(yīng) 35
2.1.4 聲傳播的起伏效應(yīng) 36
2.1.5 多普勒頻移與擴(kuò)展 38
2.1.6 水聲信道的衰落 39
2.2 衰落水聲信道的時變模型 40
2.2.1 時變多徑水聲信道的表示 40
2.2.2 水聲信道沖激響應(yīng)的時變模型 42
2.2.3 信道的擴(kuò)展與相關(guān)性 46
2.2.4 時變多徑信道的信號傳輸與衰落 48
2.3 時變多徑水聲信道的模型與仿真 55
2.3.1 射線模型 56
2.3.2 抽頭延時線模型 57
2.3.3 時變多徑水聲信道的仿真 59
2.4 水聲信道容量的分析 65
2.4.1 信道容量的概念 65
2.4.2 水聲信道容量及其分析 67
參考文獻(xiàn) 71
第3章 衰落水聲信道中的分集技術(shù) 72
3.1 分集技術(shù)的概述 72
3.1.1 分集的基本概念 72
3.1.2 合并的基本概念 74
3.1.3 衰落信道中分集的誤碼率性能 77
3.2 應(yīng)用于水聲通信中的分集技術(shù) 82
3.2.1 頻率分集 82
3.2.2 空間分集 83
3.2.3 時間分集 84
3.3 多徑分離與Rake接收技術(shù) 84
3.3.1 多徑分離技術(shù) 84
3.3.2 Rake接收機(jī) 85
3.3.3 多徑分離與Rake接收的仿真分析 88
3.4 水聲信道中的擴(kuò)頻技術(shù) 90
3.4.1 擴(kuò)頻通信的系統(tǒng)模型 90
3.4.2 DSSS 92
3.4.3 FHSS 95
3.5 DSSS-FSK擴(kuò)頻技術(shù) 97
3.5.1 DSSS-FSK系統(tǒng)的模型 97
3.5.2 DSSS-FSK系統(tǒng)的性能分析 99
參考文獻(xiàn) 102
第4章 水聲通信中的自適應(yīng)均衡技術(shù) 103
4.1 高速率的水聲通信與均衡技術(shù) 103
4.2 有碼間干擾信道的等效離散時間模型 105
4.3 自適應(yīng)時域均衡 107
4.3.1 線性均衡器 109
4.3.2 *小均方誤差準(zhǔn)則 110
4.3.3 DFE 111
4.3.4 自適應(yīng)均衡算法 113
4.4 聯(lián)合同步與自適應(yīng)均衡 122
4.4.1 水聲信道的傳播特性對自適應(yīng)均衡的影響 122
4.4.2 聯(lián)合同步/均衡接收機(jī)結(jié)構(gòu) 123
4.4.3 降低復(fù)雜度的自適應(yīng)均衡 125
4.5 單載波頻域均衡 127
4.5.1 單載波頻域均衡的基本概念 128
4.5.2 頻域均衡中的信道估計 133
4.6 水聲通信中的單載波頻域均衡 135
4.6.1 水聲信道的頻域響應(yīng)估計與去噪處理 136
4.6.2 聯(lián)合信道時頻域估計與噪聲估計方法 137
4.6.3 單載波頻域均衡的性能分析 147
參考文獻(xiàn) 152
第5章 水聲通信中的MIMO通信技術(shù) 154
5.1 MIMO通信概述 154
5.1.1 MIMO通信系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu) 154
5.1.2 MIMO信道容量 156
5.1.3 水聲MIMO信道容量的仿真分析與測量 162
5.2 空時編碼概述 167
5.2.1 平坦衰落信道上空時編碼的性能與設(shè)計準(zhǔn)則 167
5.2.2 空時編碼在頻率選擇性衰落信道上的性能 169
5.2.3 空時分組編碼 171
5.2.4 分層空時碼 174
5.3 多徑衰落水聲信道中的空時編碼 179
5.3.1 多徑衰落信道中的空時編碼 179
5.3.2 空時分組擴(kuò)頻編碼 180
5.3.3 基于頻譜擴(kuò)展分層空時編碼方案 187
5.4 采用自適應(yīng)均衡的MIMO通信 195
5.4.1 MIMO時域自適應(yīng)均衡器 195
5.4.2 基于信道時延排序的OSIC算法與MIMO頻域均衡 200
參考文獻(xiàn) 211
第6章 水聲通信中的信道編碼 214
6.1 信道編碼概述 214
6.1.1 差錯控制的基本方式 214
6.1.2 信道編碼的基本概念 216
6.2 編碼信道的差錯統(tǒng)計特性 218
6.2.1 編碼信道 218
6.2.2 差錯統(tǒng)計特性 219
6.2.3 編碼信道模型的分類 220
6.3 水聲信道的GBSC模型 220
6.3.1 GBSC模型 221
6.3.2 基于GBSC模型的水聲信道分析 223
6.4 水聲信道的簡單F模型 226
6.4.1 弗里奇曼模型 226
6.4.2 無誤間隔分布 228
6.4.3 簡單F模型 229
6.4.4 差錯概率計算 231
6.4.5 簡單F模型的計算程序流程圖 232
6.4.6 基于簡單F模型的水聲信道分析 233
6.5 信道編碼的性能估計 235
6.6 LDPC編譯碼算法 239
6.6.1 LDPC的基本理論 239
6.6.2 LDPC的編碼方法 240
6.6.3 LDPC碼的譯碼算法 243
6.7 頻域均衡中聯(lián)合迭代均衡譯碼算法 250
6.7.1 聯(lián)合迭代均衡譯碼算法 250
6.7.2 仿真分析 252
6.8 MIMO系統(tǒng)中聯(lián)合迭代均衡譯碼算法 256
6.8.1 聯(lián)合迭代均衡譯碼算法模型 257
6.8.2 聯(lián)合迭代均衡譯碼算法性能分析 257
參考文獻(xiàn) 260