[发明专利]一种基于间接信道函数跟踪的被动时反水声通信方法

权利要求书

1.一种基于间接信道函数跟踪的被动时反水声通信方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）利用接收信号的训练序列估计信道时延-多普勒扩展函数；分析多普勒扩展现象进行间接信道函数建模。

（2）根据步骤1得到的间接信道函数模型，对每个阵元的接收信号进行多普勒补偿。

（3）将训练序列估计的间接信道函数求得的信道估计与经过步骤2处理后的信号进行时间反转处理。

（4）在状态‐空间模型的基础上，利用连续的通信信号，采用卡尔曼/扩展卡尔曼滤波估计和跟踪间接信道函数。

（5）根据步骤4估计的间接信道函数归一化幅值判断是否更新多普勒补偿因子以及信道估计。若是，则更新步骤2与步骤3中的多普勒因子与信道响应函数。

（6）利用小于十阶的判决反馈均衡器，从步骤3进行时反处理后的信号中恢复出发射符号。

2.根据权利要求1所述基于间接信道函数跟踪的被动时反水声通信方法，其特征在于，所述步骤1中：采用稀疏重构方法估计信道时延‐多普勒扩展函数，根据估计结果分析多普勒扩展现象。当多普勒扩展函数表现为单峰时，间接信道函数通过估计的信道脉冲响应与实际信道脉冲响应的相关函数进行建模，即模式1，所述相关函数为Q函数；相反，当多普勒扩展函数表现为多峰时，间接信道函数通过估计的与实际的时延‐多普勒扩展函数的相关函数进行建模，即模式2。

3.根据权利要求2所述基于间接信道函数跟踪的被动时反水声通信方法，其特征在于，所述步骤2具体为：

针对模式1，选取第一个接收元的前后线性调频信号计算线性多普勒扩展因子α=T_re/T_tr-1，其中T_re是接收信号中前后线性调频信号间的时间间隔，T_tr是发射信号中前后线性调频信号的时间差，利用重采样补偿每一路的线性多普勒扩展。

针对模式2，根据估计的时延-多普勒扩展函数得到每个阵元上每条路径多普勒补偿因子，计算其多普勒补偿结果。假定第i个阵元存在不同多普勒频移的路径数为L，即多普勒扩展函数存在L个峰，则第l条路径经过多普勒补偿后的离散结果为：

xil[n]=e-j2πvlnri[n]]]>

其中，v_l为对应于多普勒扩展函数中第l个峰的最大多普勒频移值，n为时间采样点。