水声通信的无源时间反转正交频分复用信道均衡技术

"该研究主要关注水声通信领域中正交频分多址(OFDMA)技术的应用，特别是针对上行通信中的信道估计问题。由于水声OFDMA通信中用户导频数量有限且分布不均，传统的信道估计方法可能导致误码率较高。为解决这一问题，研究者引入了压缩感知(CS)理论来估计稀疏信道冲激响应，并提出了一种基于随机搜索的导频图案和导频功率联合优化算法，以减少测量矩阵间的互相关。通过仿真和水池实验，该方法显示出了优于传统线性内插最小二乘估计和未经优化的CS信道估计的性能，尤其是在接收信噪比高于10 dB时，能确保两用户的可靠通信。此外，实验还验证了交织式和广义式子载波分配方案在水声OFDMA通信中的应用效果。" 这篇研究深入探讨了水声通信中的关键技术——正交频分复用(OFDM)，这是无线通信中用于提高频谱效率的一种重要手段。然而，水声信道的多途传播特性会导致符号间干扰(ISI)，影响通信质量。为解决这一问题，研究提出了无源时间反转均衡方法，通过时间反转技术减少ISI，同时在不使用导频的情况下实现信道均衡，简化了均衡过程并提高了OFDM信号的频带利用率。 在方法设计上，研究利用压缩感知理论对稀疏信道进行估计，这是一种高效的数据恢复技术，尤其适用于观测数据稀疏的情况。通过优化导频图案和功率分配，进一步提升了信道估计的精度。此外，仿真结果和实地水池实验验证了该方法的有效性，表明它在多种信道条件下都能显著改善误码性能，这对于提升水声通信系统的稳定性和可靠性具有重要意义。 这项研究在水声通信领域做出了重要贡献，不仅提出了新的信道估计和均衡策略，而且这些策略在实际应用中表现出优越的性能，为未来水声OFDMA通信系统的设计提供了理论支持和实践参考。