文档介绍：摘要传统的自适应均衡技术由于需要重复发送训练序列,在水声通信中,必将占用本不富裕的水声通信带宽,降低通信效率,而盲均衡具有无需训练序列的优良特性,并且理论与实践均证明,盲均衡可以在某些传统自适应均衡技术无效的条件下依然能够很好实现均衡,在特定约束条件下,还能获得比传统自适应均衡技术更好的均衡性能。随着现代化水声通信向高速信息传输需求的发展,对水声通信盲均衡理论和算法进行分析和研究具有重要意义。本文针对水声信道特性,对类盲均衡算法和直接高阶统计量算法做了理论与算法上的研究和分析,并针对水声信道非线性特性,对前馈神经元网络盲均衡算法的实现进行了分析和改进。研究内容主要包括以下几个方面:⒋邮厦し淳砘慕嵌榷悦ぞ馐迪值睦砺垡谰荨⒕庾荚颉⒃际跫进行了分析。根据剑得髁嗽谛藕怕惴歉咚狗植记疤嵯率淙信号与输出信号之间统计特性的联系,并论证了盲均衡中需要借助高阶累积量这一工具的原因。⒍訠嗝ぞ馑惴ǖ奶乩鼵算法的理论基础和算法实现进行了研究,分析了惴ǖ拇酆植考≈滴侍猓⒄攵訡算法收敛速度慢,收敛后剩余误差大的缺陷给出了改进算法:利用小样本重用方法初始化均衡器权重,定义了移动窗剩余误差,并根据移动窗剩余误差对算法学习步长进行自适应调整,由移动窗剩余误差确定切换门限,综合以上提出了一种双模式算法。仿真结果证明了改进算法在收敛速度及均衡性能上的有效性。⒅苯痈呓桌刍康拿ぞ馑惴ù嬖诩扑懔颗哟笠约岸岳刍孔既饭兰频问题。文中在对倒三谱盲均衡算法分析的基础上,提出了一种遗忘递推倒三谱盲均衡算法,通过数据块递推估计方法,减少了倒三谱盲均衡算法的计算量并保证了累积量估计的准确性。⒓谒诺来嬖诜窍咝蕴匦裕治隽死们袄∩窬缱魑Cぞ馄鞯盲均衡方法,并针对直接算法的缺陷给出了利用代价函数调整学习步基于水声信道盲均衡算法研究
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⒔糯惴ㄓ肭袄∩窬缃薪岷希岢隽艘恢掷靡糯惴ㄍ庇呕法进行了验证,并依据盲均衡算法的评价标准对各种算法的均衡性能进行盲均衡技术的研究在国内研究尚处于理论研究阶段,作者希望本文有助长的自适应学习率算法,并利用小样本重用方法来初始化网络初始权重,在一定程度上提高了前馈神经网络盲均衡算法的收敛速度和均衡性能。阏络初始权重及网络拓扑结构的方法,提高了前馈神经网络盲均衡算法的稳健性及范化性能,在相同条件姆抡娼峁っ髁苏庵址椒ń现苯忧袄神经网络盲均衡算法具有更好的均衡性能。⑼ü厥匝槭莘治黾按恚晕闹刑岢龅拿ぞ馑惴ḿ跋嘤Φ母慕了比较。于促进此项技术的深入研究以及进一步的工程应用和推广。关键词:盲均衡;均衡准则;高阶统计量;水声信道;码间干扰;双模算法遗传算法;前馈神经网络;哈尔滨工程大学博士学位论史
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作者┳::垃哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。日期:年
第滦髀研究背景和意义引言盲自适应均衡是一种不需训练序列的本身自适应的均衡技术,能够在某些约束条件下根据观测信号直接对发送信号进行恢复,维持通信的正常工作并防止失锁现象发生。无需训练序列这一特性能够有效的节省水声通信带宽,提高通信效率。而且实践和理论上均证明,盲均衡可以在传统自适应均衡技术无效的条件下依然能够很好的实现均衡以保证信号高质量的传输,在某些情况下,盲均衡还能获得比传统自适应均衡更好的均衡效果。水声通信一直是数字通信领域中的一个技术瓶颈,主要是由于水声信道随机时变空变、多途、高背景噪声等复杂特性,其多途效应会使通信接收端产生严重的码间干扰,又因为电磁波在海水介质中快速衰落,唯一可行的通信手段就是采用声波,且目前水声通信无法象无线电通信一样布局通信网络,水声通信实现远距离、高速信号传输仍存在技术上的困难。为实现水声通信的现代化发展需求,对水声信道盲均衡算法进行分析和研究具有实际意义。随着海洋开发事业的发展,水声通信逐渐得到了重视,在二战后出现了无线水声通信,但是直到年代末期,还一直采用模拟系统。年代初期伴随着通信需求越来越高及通信技术的相对成熟,数字通信在水声领域得到了应用。目前,水下机器人控制、水下图像、水下目标识别、海洋污染检测、海上石油平台遥控指令、潜艇间通信等都需要利用海洋信道进行信息传输,高速、准确的实