水声迭代接收机中的超Nyquist技术和速率兼容编码技术

作     者：张友文 孙大军 刘璐 ZHANG Youwen;SUN Dajun;LIU Lu

作者机构：哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2016年第37卷第4期

页      面：538-543页

核心收录：

学科分类：11[军事学] 0810[工学-信息与通信工程] 1105[军事学-军队指挥学] 082403[工学-水声工程] 08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 081002[工学-信号与信息处理] 110503[军事学-军事通信学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(50909029 61471138) 国际科技合作专项项目(2013DFR20050) 水声技术重点实验室基金项目(201420040) 国防科学技术工业委员会基础研究基金项目(B2420132004) 

主　　题：迭代接收机 水声通信 多途扩展 多普勒扩展 超Nyquist技术 速率兼容打孔编码技术 迭代均衡 

摘      要：为良好水声信道条件设计的通信方案在恶劣信道条件下无法工作,而为恶劣水声信道条件设计的通信方案在良好信道条件下虽然可以有效工作,但是系统频谱利用率极低;为提高系统的频带利用率,通常的手段是提高调制星座的阶数,然而大量实践研究工作表明高阶的调制星座很难在水声信道有效工作。针对以上问题,本文提出一种联合超Nyquist信号发射技术和速率兼容打孔编码技术的自适应迭代接收技术;在低阶星座条件下通过超Nyquist信号发射技术可提高系统的频带利用率,采用速率兼容打孔卷积码编码技术可适应信道变化提高系统的稳健性。仿真研究表明本文提出的方案的频谱利用率在较高信噪比的加性高斯白噪声信道条件下可以超过QPSK调制的信道容量。湖上高速(最高6 kn)走航试验表明:在浅水时变的多途信道条件下,本文提出的超Nyquist发射方案可是实现无误码率数据传输,其频谱利用率为1.8 bit/(s·Hz)。