正交时频空间调制移动水声通信方法

作     者：景连友 薛哲凯 何成兵 史文涛 殷洪玺 JING Lianyou;XUE Zhekai;HE Chengbing;SHI Wentao;YIN Hongxi

作者机构：西北工业大学海洋研究院太仓215400 大连理工大学信息与通信工程学院大连116024 西北工业大学航海学院西安710072 

出 版 物：《声学学报》 (Acta Acustica)

年 卷 期：2024年第49卷第2期

页      面：308-317页

核心收录：

学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 070206[理学-声学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0714[理学-统计学（可授理学、经济学学位）] 0701[理学-数学] 0702[理学-物理学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 081202[工学-计算机软件与理论] 

基　　金：国家自然基金项目(62071383 61871418)资助 

主　　题：移动水声通信 正交时频空间调制 迭代检测 Turbo均衡 

摘      要：为提高移动水声通信可靠性,提出了一种基于正交时频空间(OTFS)调制的移动水声通信方法。针对水声信道长时延扩展的特点,设计了一种低复杂度交叉域Turbo迭代均衡算法,先在时域内对接收信号进行最小均方误差(MMSE)均衡,将均衡后的外部信息传递到时延-多普勒域进行软译码;再将译码后的软信息反馈回时域,作为下一次时域均衡的先验信息,实现均衡与译码的迭代检测。此外,针对OTFS水声通信中OTFS符号维度过大导致MMSE均衡复杂度过高的问题,采用了一种低复杂度MMSE算法,先利用矩阵对角线元素得到一组初始估计值,再将矩阵求逆问题转换为求解初始估计值与准确求解值之间的误差,继而通过对误差向量的不断迭代估计来实现低复杂度计算。湖试数据处理结果表明,所提方法可在最大移动速度4 kn的情况下实现OTFS信号的可靠检测。