[发明专利]UDDF水声通信协作方法及多分支合并与均衡频域联合实现方法

权利要求书

1.一种UDDF水声通信协作方法，应用于异步水声协作通信系统，系统由一个源节点S，一个中继节点R和一个目的节点D组成，每个节点均工作于半双工模式，并配有单个发送和接收单元，假设中继节点和目的节点接收的所有数据包都完全同步，假设所有节点具有相同的平均功率约束；假设中继节点位于源节点和目的节点之间，S-D、S-R和R-D的距离分别由l_SD、l_SR和l_RD表示，应满足l_SD＞l_SR和l_SD＞l_RD的条件，假定l_SR小于l_RD，其特征在于，水声通信协作方法包括广播阶段和中继阶段：

所述广播阶段中，数据包由源节点广播到中继节点和目的节点，源节点连续发送的信号表示为：

其中d(j)表示等率不相关的二进制相移键控数据，d(j)∈{+1,-1}，A_j表示发射信号的幅度，T是符号持续时间；q(t)表示升余弦脉冲，是一个实函数，在时间间隔限制在[0,T]，且进行了归一化，即ω_cS表示载波角频率；

在理想载波和同步的假设下，经过去载波，波形整形滤波器和低通滤波器后，中继节点恢复的接收基带信号由下式给出：

其中P_S是源节点的发射功率，h_SR(t)表示从源节点到中继节点间的水声信道冲激响应，x(t)由x(t)＝F^-1{|Q(f)|²}得出，F^-1{·}表示傅里叶逆变换，Q(f)＝F{q(t)}，F{·}表示傅里叶变换，n_SR(t)表示中继节点处的噪声信号；

目的节点处相应的基带接收信号表示为：

其中h_SD(t)表示从中继到目的节点的水声信道冲激响应，n_SD(t)表示目的节点处的噪声信号；

所述中继阶段中，首先对接收到的信号r_SR(t)进行解码，而后将解码后的信息比特用不同于ω_cS的载波频率ω_cR进行调制，并立即将生成的信号s_R(t)重传到目的节点，s_R(t)由下式表示：

其中表示解码后的信息比特，ω_cR是中继转发使用的载波角频率，对于s_R(t)，目的节点接收的基带信号如下：

其中P_R表示中继节点的发射功率，n_RD(t)表示目的节点处的噪声信号。