水声通信相位估计技术研究与应用

“水声通信中的相位估计，一篇由冉茂华撰写的西北工业大学硕士学位论文，导师为黄建国，专注于通信与信息系统领域，探讨在水声通信中如何通过相位估计提升数据传输效率。” 在水声通信中，相位估计是一项关键的技术挑战，因为水声信道具有独特的特性，如狭窄的通带、强烈的多途干扰和严重的信号衰落。传统的调制方式如MFSK和扩频技术，由于带宽利用率较低，难以满足高数据速率传输的需求。因此，利用相位作为信息载体成为提高水声通信数据率的有效途径，但这也意味着需要解决相位信息在复杂信道环境下的检测和估计问题。 论文重点研究了相位估计技术在单载波和多载波调制中的应用，旨在在确保信息稳健传输的同时提升数据率。首先，论文对比了几种常见的自适应均衡技术，并针对水声信道的特性，对经典的递归最小二乘(RLS)算法进行了改进。改进后的算法消除了因遗忘因子导致的量化误差，从而提高了整体的性能。 在单载波调制的水声通信系统中，为了解决大时延多径结构带来的高复杂度和不稳定性问题，论文提出了一种结合信道估计、载波恢复和稀疏均衡的相位相干检测方法。这种方法将这些功能集成到一个均衡算法中，自适应运行，有效降低了常规判决反馈均衡器在多通道情况下的计算复杂度。 此外，论文还进行了实测湖试信道条件下的计算机仿真，并对实验数据进行了分析处理，进一步验证了理论研究的可行性和实际效果。这项工作对于开发适应水声信道条件的高效通信系统，尤其是在提高数据传输速率和系统稳定性方面，具有重要的理论和实践意义。