1、21世紀(jì)是人類全面認(rèn)識、開發(fā)、利用和保護(hù)海洋的新世紀(jì)。水聲通信作為唯一可在海洋中遠(yuǎn)距離傳輸信息的通信方式受到越來越大的重視，但海洋聲信道環(huán)境復(fù)雜，造成嚴(yán)重的碼間干擾(ISI)和信號衰落，限制了水聲通信的性能。時間反轉(zhuǎn)算法在沒有任何先驗(yàn)知識的情況下具有自適應(yīng)匹配聲信道的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)信號的聚焦，而時域均衡可以有效減少噪聲的影響。將二者結(jié)合不僅可以獲得更加優(yōu)秀的性能，實(shí)現(xiàn)水聲高速通信，而且可以克服判決反饋均衡器時域均衡系統(tǒng)抽頭系數(shù)難以調(diào)節(jié)的

2、困難，提高系統(tǒng)的實(shí)用性。
　　論文集中研究水聲通信中的基于信道估計的頻域時間反轉(zhuǎn)算法和時域判決反饋均衡器算法，并在實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)聂敯粜缘耐瑫r提高了水聲通信數(shù)據(jù)率。本文在理論研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了實(shí)測海試信道條件下的計算機(jī)仿真，并對海試數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析處理。全文的主要研究工作和研究成果為:
　　1.研究了結(jié)合鎖相環(huán)技術(shù)的判決反饋均衡技術(shù)，針對單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)易受衰落影響提出，采用單輸入多輸出(SIMO)系統(tǒng)處理，仿真表

3、明，在衰落信道下，SIMO下的判決反饋均衡技術(shù)相對于SISO下的判決反饋均衡技術(shù)，具有更強(qiáng)的魯棒性，但其系數(shù)調(diào)節(jié)比較困難，無法固定，在實(shí)際應(yīng)用中受到一定的限制。
　　2.研究了基于信道估計的SISO，SIMO頻域時間反轉(zhuǎn)算法。仿真表明，基于信道估計的頻域時間反轉(zhuǎn)算法的性能會受到信道估計的準(zhǔn)確性的影響，因此必須對信道估計進(jìn)行進(jìn)一步研究。
　　3.對水聲通信信道估計技術(shù)進(jìn)行了研究。重點(diǎn)針對水聲信道的稀疏特點(diǎn)，研究了匹配追蹤(MP

4、)估計算法，與傳統(tǒng)算法比較，得出，在信噪比較高的情況下，兩種算法估計出來的信道結(jié)果都比較準(zhǔn)確;但在信噪比較低的情況下，MP估計要優(yōu)于LS估計。
　　4.基于上述的研究，提出基于MP信道估計的頻域時間反轉(zhuǎn)算法聯(lián)合時域判決反饋均衡算法(FDTR-DFE)技術(shù)。通過多次仿真證明，該系統(tǒng)一方面可以進(jìn)一步消除碼間干擾，有效提高水聲通信質(zhì)量，另一方面可以使判決反饋均衡技術(shù)的系數(shù)保持固定，從而增加了判決反饋均衡技術(shù)的實(shí)用性。同時，該技術(shù)在SIM

5、O系統(tǒng)下相對于SISO系統(tǒng)，魯棒性更強(qiáng)。SIMOFDTR-DFE技術(shù)在不明顯提高復(fù)雜度的前提下獲得了類似與SIMODFE均衡技術(shù)的性能。
　　5.通過一系列水池實(shí)驗(yàn)和海洋實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證了仿真中所得出的結(jié)論。水池實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)DTR-DFE技術(shù)可以使DFE均衡系數(shù)保持固定，提高了該技術(shù)的實(shí)用性，但是該技術(shù)受信道估計準(zhǔn)確性的影響較大。在SISO下，誤碼率在0.3％以下，在SIMO下，相對SISO處理，該技術(shù)有更好的魯棒性，同時與頻域