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公开(公告)号：CN112737996A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011559519.5
申请日：2020-12-25
申请人： 中国科学院声学研究所
摘要： 本发明公开了一种水声通信时变定时偏移迭代估计和补偿方法及装置。本发明通过迭代的方式生成本地同步信号，使其在到达时间和时变多普勒效应上，逐步与接收到的波形接近或达到一致。在迭代中，每次获得多个同步信号的定时偏移估计之后，通过样条插值法恢复出连续时间的定时偏移估计，进而对单载波调制符号进行定时补偿，获得符号速率采样率的接收波形之后，进行最小二乘信道估计及频域均衡器。本发明仅从重复出现的同步信号中恢复定时偏移，不需要借助符号判决反馈的信息，不需要逐符号更新均衡器系数，相对传统方法整体系统的计算复杂度更低。本发明的误符号率性能优于传统的平均多普勒补偿和自适应均衡器。
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公开(公告)号：CN103117978A
公开(公告)日：2013-05-22
申请号：CN201310027563.5
申请日：2013-01-24
申请人： 中国科学院声学研究所
摘要： 本发明涉及一种基于多普勒频移补偿的水声通信多载波匹配方法，包括：对接收的多载波模拟信号进行模数转换，得到多载波数字信号；对所述多载波数字信号进行下变频，得到所述多载波的复基带信号；以及对所述复基带信号同时进行多普勒频移补偿和子载波匹配，得到补偿了多普勒频移后的所述多载波信号中的各子载波匹配结果。本发明通过采用快速算法对下变频后的复基带信号同时进行多载波匹配和多普勒频移补偿，将多载波匹配和多普勒频移补偿的功能合二为一，降低了计算复杂度和存储容量的要求，简化了接收机的结构。
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公开(公告)号：CN112929301B
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN201911246740.2
申请日：2019-12-08
申请人： 中国科学院声学研究所
摘要： 本发明涉及一种基于非均匀空载波的OFDM水声时变多普勒频偏估计方法，所述方法包括：步骤1)接收端将OFDM接收信号进行混频、滤波、降采样、同步以及OFDM帧的多普勒估计后，利用接收端的非均匀空子载波信号，采用多重信号分类即MUSIC方法求出谱函数；步骤2)根据求出的谱函数采用模拟遗传算法快速求解基于非均匀空载波的谱函数极值解，通过计算群体中个体适应度得到个体评价依据，采用复制、交叉和突变的基因操作得到适应度优化的新种群，并直至迭代收敛到最终结果。通过本发明，使得空载波放置更加任意灵活，能够直接获得多个符号时变多普勒因子的联合最优估计，相较于谱峰搜索算法，运算量更小、搜索效率更高。
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公开(公告)号：CN109347777B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201810994428.0
申请日：2018-08-29
申请人： 中国科学院声学研究所
摘要： 本发明提出一种高频带利用率MT‑MFSK水声通信方法，包括：步骤1)在发射端，对信源比特流进行分组，生成多个2M进制符号，对多个2M进制符号进行非二进制不规则重复累加编码，进行MT‑MFSK调制和变换形成若干个多载波符号，将所述多载波符号组装成一个数据包，通过DA芯片转换成模拟信号由换能器发出；步骤2)在接收端，换能器接收到的模拟信号，经过放大和AD转换后提取出若干多载波符号，对每个多载波符号进行软解调获得多进制符号的软信道信息，进行非二进制不规则重复累加编码的迭代译码，输出比特流，结束后对输出的比特流进行校验；如果校验正确，译码结束；如果校验错误，且未达到最大迭代次数，开始新一轮迭代译码。
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公开(公告)号：CN110311872A
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201910489438.3
申请日：2019-06-06
申请人： 中国科学院声学研究所
摘要： 本发明提出了一种水声稀疏信道估计方法、系统、设备及存储介质，所述方法包括：建立水声信道估计模型；通过匹配追踪算法确定水声信道的稀疏支撑集，然后在稀疏支撑集内基于阻尼广义近似消息传递算法实现信道的联合迭代稀疏估计。本发明将匹配追踪MP算法与DGAMP算法有机结合，提出一种稀疏信道联合迭代估计方法，一方面MP迭代确定了稀疏点的支撑集，降低了DGAMP因子的节点数，保证了DGAMP的收敛性并大幅提高其鲁棒性；另一方面，在支撑集内采用DGAMP迭代估计获得信道的估计值，由于迭代过程只涉及标量运算，大大降低了计算复杂度。
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公开(公告)号：CN107181533A
公开(公告)日：2017-09-19
申请号：CN201610134341.7
申请日：2016-03-09
申请人： 中国科学院声学研究所
摘要： 本发明提供了一种喷泉码的译码方法；所述方法包括：接收端收到发送端发送的第n个生成矢量Gn和编码矢量Tn时，对秩为j的生成矩阵G(j)和生成矢量Gn构成的矩阵进行高斯消去法处理得到中间矩阵G′，如果G′的秩与G(j)的秩相比增加，令G(j+1)＝G′，并对编码矩阵T(j)和编码矢量Tn构成的矩阵进行高斯消去法处理得到编码矩阵T(j+1)，反复进行上述过程，直至生成矩阵的秩j等于发送数据块数K，则信息矩阵为T(K)，译码结束。采用本发明的喷泉码译码方法能够降低译码延迟，同时保持低的冗余帧比例；基于该喷泉码的译码方法，本发明还提供了一种喷泉码的水声通信传输方法；该传输方法能够有效地避免了反馈信息传播时间对信道利用率的影响，提高信道的利用率。
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公开(公告)号：CN112737996B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202011559519.5
申请日：2020-12-25
申请人： 中国科学院声学研究所
摘要： 本发明公开了一种水声通信时变定时偏移迭代估计和补偿方法及装置。本发明通过迭代的方式生成本地同步信号，使其在到达时间和时变多普勒效应上，逐步与接收到的波形接近或达到一致。在迭代中，每次获得多个同步信号的定时偏移估计之后，通过样条插值法恢复出连续时间的定时偏移估计，进而对单载波调制符号进行定时补偿，获得符号速率采样率的接收波形之后，进行最小二乘信道估计及频域均衡器。本发明仅从重复出现的同步信号中恢复定时偏移，不需要借助符号判决反馈的信息，不需要逐符号更新均衡器系数，相对传统方法整体系统的计算复杂度更低。本发明的误符号率性能优于传统的平均多普勒补偿和自适应均衡器。
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公开(公告)号：CN110445554B
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN201910619523.7
申请日：2019-07-10
申请人： 中国科学院声学研究所
摘要： 本发明提出一种基于实际信道衰落统计的非相干水声通信方法及系统，所述方法包括：发射端将待发送的信息比特进行不规则码编码、交织和累加，将累加后的编码比特进行多载波开关键控调制，调制后的信号转化为模拟信号发射至接收端；接收端将接收的模拟信号进行开关键控解调、对数似然比偏置处理、ACC内码交织译码、解交织运算和不规则码迭代译码，迭代门限估计计算，输出译码后的信息比特，完成非相干水声通信；同时统计信道衰落特性，进行不规则码度优化，将优化后的度分布通过控制信道反馈到发射端，用于下一次通信的不规则码编码。本发明的基于实际信道衰落统计的非相干水声通信方法及系统具有频谱利用率高、鲁棒性好的优势。
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公开(公告)号：CN110311872B
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN201910489438.3
申请日：2019-06-06
申请人： 中国科学院声学研究所
摘要： 本发明提出了一种水声稀疏信道估计方法、系统、设备及存储介质，所述方法包括：建立水声信道估计模型；通过匹配追踪算法确定水声信道的稀疏支撑集，然后在稀疏支撑集内基于阻尼广义近似消息传递算法实现信道的联合迭代稀疏估计。本发明将匹配追踪MP算法与DGAMP算法有机结合，提出一种稀疏信道联合迭代估计方法，一方面MP迭代确定了稀疏点的支撑集，降低了DGAMP因子的节点数，保证了DGAMP的收敛性并大幅提高其鲁棒性；另一方面，在支撑集内采用DGAMP迭代估计获得信道的估计值，由于迭代过程只涉及标量运算，大大降低了计算复杂度。
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公开(公告)号：CN111106877A
公开(公告)日：2020-05-05
申请号：CN201911264570.0
申请日：2019-12-11
申请人： 中国科学院声学研究所
摘要： 本发明涉及一种基于Farrow滤波与码字匹配的水声通信传输方法，所述方法包括：步骤1)设置仿真水声FTN信道，设置出与信道匹配的不规则码；步骤2)发射端基于Farrow滤波器实现FTN快速成形；步骤3)接收端实现基于Farrow滤波的多普勒补偿与FTN快速采样；步骤4)接收端实现基于不规则码的直接自适应turbo均衡，其中，针对步骤3)所得到的接收符号序列，采用基于直接自适应turbo均衡来消除由时变水声信道与FTN脉冲成形引起的符号间干扰，接收端采用的译码器为步骤1)中的与信道匹配的不规则码的译码器。通过本发明，能够建立自适应的滤波器参数设置机制，适用于任意符号速率的FTN传输，同时实现信道编码模式与实际信道特征相匹配。
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