[发明专利]一种适用于多普勒失真水声信道的估计方法

权利要求书

1.一种适用于多普勒失真水声信道的估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在问题空间中初始化鱼群位置，计算相应的适应度值，并将群体中最优适应度值和对应的位置记录在公告板上，进入子迭代过程；问题空间即为路径参数可能的取值空间，包括时延和多普勒扩展因子的取值范围，最大时延扩展为训练序列的时间长度，最大多普勒扩展为收发端最大相对运动速度与声波在海水中的速度的比值；

(2)每一条人工鱼在其视野范围内执行聚群和追尾行为或觅食行为，更新自身位置和适应度值并更新公告板；

(3)当子迭代次数大于设定值的一半时，若公告板中最优适应度值大于设定阈值且不发生变化，则将一半的人工鱼位置设置为最优适应度值对应的位置；

(4)循环执行子迭代过程并不断调整步长，直至达到最大子迭代次数；

(5)从公告板中得到最优位置，作为一条路径的参数，得到相应的信号分量，用以更新残余信号，进入下一次迭代。

2.如权利要求1所述的适用于多普勒失真水声信道的估计方法，其特征在于，步骤(1)中，人工鱼p的适应度值的计算公式为：

其中r(t)为接收信号，s(t)为训练序列，X_p为人工鱼p的位置，为以X_p为时延-多普勒参数得到的训练序列。

3.如权利要求1所述的适用于多普勒失真水声信道的估计方法，其特征在于，步骤(2)中，觅食行为是：人工鱼p在其视野范围内随机选取一个位置，若该位置的适应度值大于当前位置的适应度值，则向该位置移动一步；否则继续尝试，若尝试次数大于设定的最大值仍未成功，则随机移动一步。

4.如权利要求1所述的适用于多普勒失真水声信道的估计方法，其特征在于，步骤(2)中，聚群行为是：人工鱼p在其视野范围内有Q个同伴，若Q＞0，计算Q个同伴的中心位置X_c和相应的适应度值y_c，若y_c/Q＞λy_p，其中λ为拥挤度因子，则p向X_c移动一步；若y_c/Q≤λy_p或Q＝0，则执行觅食行为。

5.如权利要求1所述的适用于多普勒失真水声信道的估计方法，其特征在于，步骤(2)中，追尾行为是：人工鱼p在其视野范围内有Q个同伴，若Q＞0，找到具有最优适应度值的同伴X_q，若其适应度值y_q满足y_q/Q＞λy_p，则p向X_q移动一步，若y_q/Q≤λy_p或Q＝0，则执行觅食行为。

6.如权利要求1所述的适用于多普勒失真水声信道的估计方法，其特征在于，步骤(4)中，第k次子迭代步长的调整方法是：

其中，Δ为初始步长，k为第k次子迭代，k_max为子迭代最大次数。

7.如权利要求1所述的适用于多普勒失真水声信道的估计方法，其特征在于，步骤(5)中，更新残余信号的方法是：

其中，s_l和分别为估计出的第l条路径的时延-多普勒信号和路径幅值。