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文檔簡介
1、近年來,由于軍事應(yīng)用和海洋資源開發(fā)的力度不斷加大,水聲通信技術(shù)的研究越來越引起人們的關(guān)注。與陸地上的無線電通信環(huán)境不同,水聲信道呈現(xiàn)嚴重的頻率選擇性衰落特性,使得可用于水聲通信的頻譜資源十分有限。與此同時,海洋環(huán)境中高背景噪聲、來自海面、海底的反射及海洋中聲線折射影響的多徑效應(yīng)、傳播時延長等諸多不利因素,導(dǎo)致傳輸誤碼率高、通信速率低等瓶頸問題難以解決。協(xié)作通信技術(shù)能有效對抗頻帶受限、長時延及多徑衰落的影響,有效地緩解水下頻譜資源緊張的現(xiàn)
2、狀。通過基于中繼的協(xié)作通信方式,形成虛擬的多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng),有利于降低系統(tǒng)成本,提高了通信質(zhì)量,擴大通信范圍。面對海洋環(huán)境中水下頻譜資源嚴重緊缺的情況,為了高效地利用稀缺的頻譜資源,與認知無線電技術(shù)基本思想相近的認知水聲技術(shù)應(yīng)運而生。認知水聲技術(shù)的應(yīng)用,可以更好地實現(xiàn)水下頻譜管理,適應(yīng)水下動態(tài)的頻譜環(huán)境。
本文首先對課題研究背景進行分析,介紹水下聲學(xué)特性及概念,研究水聲通信中存在的問題,主要表現(xiàn)在:聲波的頻率選擇性
3、衰落、多徑效應(yīng)、多普勒頻移及高背景噪聲。隨后分析協(xié)作通信的基本原理及認知頻譜感知技術(shù),為認知水聲協(xié)作通信的研究打下良好基礎(chǔ)。
其次,研究認知水聲系統(tǒng)中的單中繼選擇和功率分配聯(lián)合優(yōu)化問題。在Underlay模式下,認知用戶協(xié)作共享稀缺的水下頻譜資源,為了更好地適應(yīng)多變的水聲通信環(huán)境,利用中繼信任因子來評價中繼優(yōu)劣,為提高通信速率,以系統(tǒng)吞吐量作為目標函數(shù)。與其它策略相比,本文的算法可提高將近20%的系統(tǒng)吞吐量。
最后,
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