目录

第1章绪论1

1.1水声通信系统研究背景1

1.2水声通信的发展2

1.2.1模拟通信体制2

1.2.2非相干通信体制3

1.2.3相干通信体制4

1.3水声通信系统关键技术研究现状6

1.3.1信道编解码技术7

1.3.2均衡技术8

1.4本章小结10

第2章水声信道对水声通信系统的影响11

2.1引言11

2.2传播损失及环境噪声11

2.3多径效应14

2.4水声通信信道的时变特性17

2.5与陆上无线信道的比较18

2.6通信声呐方程18

2.7水声通信信道的信道容量20

2.8本章小结23

第3章水声通信技术概述24

3.1引言24

3.2调制技术24

3.2.1调制技术概述24

3.2.2调制技术的分类24

3.2.3常用数字调制技术26

3.2.4多输入多输出系统32

3.3信道编码技术34

3.3.1信道编码技术概述34

3.3.2信道编码技术的分类35

3.3.3几种经典的信道编码算法35

3.4低密度奇偶校验码42

3.4.1LDPC码的矩阵表示与Tanner图表示42

3.4.2LDPC码的构造算法44

3.4.3LDPC码的编码算法46

3.4.4LDPC码的解码算法47

3.5均衡技术49

3.5.1均衡器分类49

3.5.2均衡器系数更新算法52

3.6Turbo均衡55

3.7本章小结56

目录水声通信原理与技术第4章可逆QCLDPC码57

4.1引言57

4.2QCLDPC码概述57

4.3可逆QCLDPC码校验矩阵的构造58

4.4基于可逆校验矩阵的快速编码算法60

4.5性能分析62

4.5.1复杂度分析62

4.5.2EXIT图分析63

4.5.3误码率性能分析64

4.6本章小结67

第5章基于导频辅助的LDPC编解码68

5.1引言68

5.2基于硬导频的LDPC编码器69

5.3基于导频辅助的解码算法70

5.3.1软导频提取的理论依据70

5.3.2软导频提取算法71

5.3.3基于导频辅助的解码算法73

5.4性能分析75

5.5本章小结77

第6章基于加窗误差自相关估计的联合RLSLMS均衡79

6.1引言79

6.2问题提出79

6.3联合RLSLMS均衡算法80

6.3.1加窗误差自相关估计算法81

6.3.2系数更新算法82

6.4性能分析82

6.4.1复杂度分析82

6.4.2加窗误差自相关估计的分析83

6.4.3平稳环境下的BER和MSE性能分析84

6.4.4非平稳环境中的BER和MSE的性能分析86

6.5本章小结87

第7章基于软硬导频辅助的Turbo均衡88

7.1引言88

7.2系统模型88

7.2.1发送端88

7.2.2水声信道89

7.2.3接收端90

7.3导频比特位置布放90

7.4导频辅助的Turbo均衡算法91

7.4.1导频辅助的自适应均衡算法92

7.4.2基于加窗时间平均的解映射算法94

7.4.3导频辅助的LDPC解码算法95

7.4.4符号映射算法95

7.5自适应步长调整算法96

7.6基于无误码字提高均衡性能算法97

7.7性能分析98

7.7.1系统描述98

7.7.2均衡参数选择98

7.7.3自适应步长调整的二阶LMS算法性能99

7.7.4收敛性能99

7.7.5导频数目对性能的影响100

7.7.6吞吐量性能101

7.8本章小结102

第8章基于阈值的判决反馈均衡103

8.1引言103

8.2基于阈值的判决反馈均衡算法104

8.3顺序估计增强方法107

8.4性能分析108

8.4.1复杂度分析108

8.4.2仿真结果分析108

8.4.3水下试验结果分析111

8.5本章小结114

第9章实时水声通信系统实现115

9.1引言115

9.2信道编解码的实时应用研究115

9.2.1校验矩阵的构造及实时性问题115

9.2.2校验矩阵压缩算法117

9.2.3基于字节的LDPC编码算法117

9.3均衡器的实时应用研究119

9.4性能分析119

9.4.1多信道仿真性能分析119

9.4.2试验数据处理与分析121

9.5本章小结126

第10章总结与展望127

10.1研究总结127

10.2研究展望128

附录部分学术用语中英文对照表129

参考文献131