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张艳萍 著

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出版社： 气象出版社

ISBN：9787502947699

商品编码：29372442117

包装：平装

出版时间：2009-06-01

基本信息

书名：水声通信信道盲均衡理论与算法

定价：25.00元

作者：张艳萍

出版社：气象出版社

出版日期：2009-06-01

ISBN：9787502947699

字数：

页码：156

版次：1

装帧：平装

开本：32开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《水声通信信道盲均衡理论与算法》在分析水声通信信道特性的基础上，系统地论述了盲自适应均衡的基础理论和方法，着重论述盲自适应技术在水声信道均衡中的研究及应用。内容包括基于分数间隔均衡器的常数模算法、正交幅度调制系统的盲均衡算法、符号常数模盲均衡算法、基于判决反馈均衡器的盲均衡算法、波相位恢复盲均衡算法、基于神经网络的盲均衡、基于支持向量机的盲均衡、基于小波变换的盲均衡及MIM0系统的盲均衡技术等，对每种算法都进行了详细的理论阐述和性能仿真分析。 信道盲均衡是当前水声通信中的研究热点之一，《水声通信信道盲均衡理论与算法》旨在为水声信号盲自适应处理提供全面而系统的指导，可供从事水声通信工程及自适应信号处理的研究人员和研究生阅读和参考。

目录

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章 绪论
n1.1 研究背景与意义
n1.2 研究现状
n1.3 问题的提出
n第二章 盲均衡理论基础及算法回顾
n2.1 均衡器的分类和结构
n2.2 自适应均衡技术
n2.3 盲均衡技术
n2.4 盲均衡算法回顾
n2.5 小结
n第三章 分数间隔常数模算法研究
n3.1 分数间隔均衡器
n3.2 波特间隔常数模算法
n3.3 分数间隔常数模算法
n3.4 基于归一化误差函数的可变步长分数间隔算法
n3.5 仿真实验
n3.6 小结
n第四章 正交幅度调制系统盲均衡算法研究
n4.1 正交幅度调制接收机系统模型
n4.2 复基带信道Bussgang算法
n4.3 基于圆环判决域切换的双模式算法
n4.4 基于同相正交分量的盲均衡算法IQA
n4.5 IQA算法性能改进
n4.6 基于方形环判决域切换的混合算法
n4.7 一种适用于高阶QAM信号的盲均衡算法
n4.8 常十字模算法
n4.9 小结
n第五章 符号常数模盲均衡算法研究
n5.1 小均方符号算法
n5.2 符号常数模盲均衡算法
n5.3 weerackody’s算法
n5.4 改进的符号递归常数模算法
n5.5 SR—CMA收敛速度的提高
n5.6 一种基于圆环判决域切换的混合算法
n5.7 时变步长符号递归常数模算法
n5.8 小结
n第六章 基于判决反馈均衡器的盲均衡算法
n6.1 判决反馈均衡自适应技术
n6.2 判决反馈均衡器结构
n6.3 常数模判决反馈盲均衡算法
n6.4 前向分数间隔判决反馈均衡器
n6.5 基于不同误差函数的判决反馈算法
n6.6 稀疏水声信道判决反馈算法
n6.7 小结
n第七章 载波相位恢复盲均衡算法研究
n7.1 均衡加锁相环结构
n7.2 CMA+DD载波恢复算法
n7.3 修正的CMA算法
n7.4 修正的符号常数模算法
n7.5 改进的载波恢复盲均衡算法
n7.6 基于归一化误差函数的快速载波恢复盲均衡算法
n7.7 基于联合极性迭代的载波相位恢复盲均衡算法
n7.8 小结
n第八章 通信信道盲均衡的其他方法
n8.1 基于神经网络的盲均衡算法
n8.2 超指数算法
n8.3 基于支持向量机的盲均衡算法
n8.4 MIMo系统的盲均衡算法
n8.5 基于正交小波变换的盲均衡算法
n8.6 小结
n全书总结
n参考文献
n符号与缩写词含义

作者介绍

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文摘

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序言

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《现代无线通信系统中的信道估计技术研究》 内容简介： 本书深入探讨了现代无线通信系统中至关重要的信道估计技术，旨在为读者构建一个全面而系统的理论框架，并辅以详实的算法解析和实际应用案例。本书的编写遵循由浅入深、理论与实践相结合的原则，力求使不同背景的读者都能有所收获。 第一章 引言 本章首先阐述了无线通信系统发展的历史脉络，强调了信道特性对系统性能的决定性影响。接着，深入分析了各种无线传播环境（如室内、室外、移动、水下等）所带来的独特信道挑战，并引出了信道估计在克服这些挑战中的核心作用。本书将聚焦于信道估计技术，探讨其在提升系统鲁棒性、数据速率和频谱效率等方面的关键价值。此外，本章还将简要介绍本书的整体结构和各章节的主要内容，为读者开启系统的学习之旅。 第二章 无线信道模型 为了准确理解信道估计的理论基础，本章详细介绍了多种经典的无线信道模型。首先，我们将从最基本的瑞利衰落模型和莱斯衰落模型入手，剖析其统计特性和应用场景。随后，我们将深入研究更复杂的模型，例如 Nakagami-m 衰落模型，以及其在描述更广泛的衰落现象方面的优势。对于多径传播所导致的频率选择性衰落，我们将详细介绍其统计特性，包括延迟扩展、相干带宽等关键参数，并阐述如何通过这些参数来刻画信道的时域和频域特性。此外，本书还将讨论信道的时变特性，引入多普勒效应，并分析其对信道估计的影响。本章旨在为后续章节的信道估计算法研究提供必要的理论支撑和模型基础。 第三章 基于导频的信道估计 本章将聚焦于目前最为广泛应用的基于导频（Pilot）的信道估计方法。我们将详细介绍导频辅助（Pilot-Assisted，PA）信道估计的原理，包括训练序列的设计、导频插入策略以及估计过程。对于最小均方误差（Minimum Mean Square Error，MMSE）估计，我们将深入探讨其理论基础、推导过程以及在低信噪比（SNR）下的优越性，并分析其计算复杂度问题。相比较而言，最小二乘（Least Square，LS）估计因其简单性而备受青睐，本章将详尽阐述LS估计的算法流程，并分析其在不同信噪比下的性能表现。我们还将讨论基于LS估计的改进算法，如MMSE-LS混合估计，以期在性能和复杂度之间取得更好的平衡。此外，本章还将探讨导频的优化设计，包括导频序列的选择、导频位置的布局以及导频开销对系统吞吐量的影响，为实际系统设计提供指导。 第四章 无导频信道估计 随着无线通信系统对频谱效率需求的日益提高，无导频（Pilotless）信道估计技术正变得越来越重要。本章将深入研究这一前沿领域。我们将首先介绍符号级（Symbol-level）估计的思路，以及如何利用符号的统计特性和星座图信息进行信道估计。随后，我们将详细阐述基于盲识别（Blind Identification）的信道估计方法，包括其基本原理、约束条件以及常见的算法，如最大似然（Maximum Likelihood，ML）和最大后验概率（Maximum A Posteriori，MAP）估计。我们将重点分析如何利用信号的循环平稳特性，例如循环谱分析，来提取信道信息。此外，本书还将讨论部分训练（Partial Training）和半盲（Semi-blind）估计技术，这两种技术介于完全导频辅助和完全无导频之间，能够在一定程度上缓解导频开销的同时，提高估计精度。本章的重点在于解析不同无导频估计方法的优劣势，以及它们在特定通信场景下的适用性。 第五章 信道估计的性能评估与优化 本章将深入探讨信道估计技术的性能评估指标和优化策略。我们将详细介绍常用的性能评估指标，如均方误差（Mean Squared Error，MSE）、信道估计误差（Channel Estimation Error，CEE）以及误码率（Bit Error Rate，BER）等，并分析它们与信道模型和估计算法之间的内在联系。为了提升信道估计的鲁棒性，本章将重点研究基于判决反馈（Decision-Feedback）的信道估计方法，解析其如何利用已判决的符号来改进信道估计的精度。此外，我们还将探讨基于迭代（Iterative）的信道估计技术，例如Turbo均衡，其利用软信息迭代更新信道估计值和数据判决，从而显著提升系统性能。在算法优化方面，我们将分析如何根据不同的信道条件和系统需求，自适应地选择最优的信道估计算法。最后，本章还将讨论信道估计与均衡器（Equalizer）的联合优化，揭示其协同工作对整体系统性能的提升作用。 第六章 信道估计在不同通信系统中的应用 为了更直观地展示信道估计技术的重要性，本章将深入探讨其在不同无线通信系统中的具体应用。我们将重点分析其在正交频分复用（OFDM）系统中的应用，包括单载波OFDM和多载波OFDM中的导频设计、信道估计以及频率域和时域的信道补偿。对于多输入多输出（MIMO）系统，我们将深入研究其信道矩阵的估计，包括如何利用导频矩阵以及盲或半盲方法来估计信道。本书还将探讨信道估计在认知无线电（Cognitive Radio）和软件定义无线电（Software Defined Radio，SDR）等新兴技术中的作用，包括如何利用信道估计来实现频谱感知和动态频谱接入。此外，我们还将简要介绍信道估计在无线传感器网络（WSN）和物联网（IoT）等领域的潜在应用。 第七章 高级信道估计技术与未来发展趋势 本章将进一步拓展读者的视野，介绍一些更高级的信道估计技术，并展望该领域的未来发展趋势。我们将探讨深度学习（Deep Learning）在信道估计中的应用，包括如何利用神经网络来学习信道映射关系，从而实现更精确和高效的信道估计。此外，本书还将介绍低秩信道估计（Low-Rank Channel Estimation）技术，其利用信道矩阵的低秩特性来提高估计精度，尤其是在低信噪比和信道复杂度较高的情况下。我们还将讨论稀疏信道估计（Sparse Channel Estimation）技术，该技术利用信道在某些域（如时域或频域）的稀疏性来降低估计复杂度。最后，本章将对未来信道估计技术的发展方向进行预测，例如与人工智能、边缘计算等技术的融合，以及在5G/6G通信、车联网、工业互联网等领域的创新应用。 结论 本书系统地梳理了现代无线通信系统中信道估计理论与算法的最新进展，从经典模型到前沿技术，从理论推导到实际应用，力求为读者提供一个全面而深入的理解。通过对本书的学习，读者将能够深刻认识到信道估计在提升无线通信系统性能中的核心地位，并掌握多种信道估计技术的设计、分析和优化方法。本书旨在培养读者解决实际通信工程问题的能力，并为未来的研究和开发提供有益的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量，虽然走的是低调务实路线，但整体阅读体验是流畅的。页边距适中，有助于读者在空白处做笔记和标记重点。我尤其欣赏作者在引用参考文献时的规范性，清晰地标明了每一项理论的溯源，体现了严谨的学术态度。尽管书中包含大量复杂的数学表达式，但得益于清晰的符号定义和上下文的良好衔接，使得即便是初次接触该领域的读者，也能逐步跟上思路。这本书更像是一座知识的灯塔，它没有承诺提供现成的“银弹”，而是为我们指明了探索水声信道盲均衡这一复杂课题的正确方向和所需工具，是该领域内不可或缺的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

作为一名跨学科的研究者，我发现这本书最大的魅力在于其理论的普适性和应用的精确性之间的完美平衡。虽然主题聚焦于水声，但其中关于高阶统计量处理、多用户干扰抑制的理论框架，完全可以迁移到其他复杂的时变信道，比如无线电或光纤通信中去。作者的思维非常开阔，不拘泥于单一的物理场景。在讨论到信道相干时间对均衡算法性能的影响时，作者引用了大量来自海洋声学实验的数据作为佐证，这使得整个理论推导不再是空中楼阁，而是牢牢扎根于实际观测之上。这种严谨的实证精神，使得这本书不仅具有理论指导意义，还具有很高的参考手册价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是充满了年代感，封面选择了那种略显粗糙的米黄色纸张，字体排版也很有早期科技专著的韵味，那种朴实无华却透着一股子硬核气息。初次翻开，就能感受到作者在选题上的独到眼光。在那个信息技术高速迭代的年代，选择聚焦于“盲均衡”这样一个看似冷门但实则至关重要的理论基础，本身就体现了一种深厚的学术定力。我尤其欣赏它在绪论部分对历史背景的梳理，没有过多渲染技术的高深莫测，而是将水声信道这种复杂环境的挑战娓娓道来，让人对后续内容产生了强烈的求知欲。这绝不是那种只堆砌公式和算法的教科书，它更像是一篇沉淀了多年研究心得的学术笔记，每一个章节的过渡都自然流畅，仿佛作者正耐心地在向你解释一个复杂的概念，语气恳切，逻辑严密，让人在阅读过程中有一种被引导和陪伴的感觉。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的文字密度极高，几乎没有一句废话，每一个句子的背后似乎都承载着大量的数学推导和实验验证。我试着去理解其中关于非平稳信道建模的部分，发现作者在处理时间尺度上的变化时，所采用的数学工具非常精妙。特别是对于卡尔曼滤波和自适应滤波在水声信道估计中的具体应用，阐述得极为细致。很多现有的教材往往只是点到为止，或者直接引用成熟算法，但这本书的价值在于，它深入剖析了这些算法在水声领域的特有局限性，并提出了针对性的改进方案。这种对“为什么”和“如何做”的深度挖掘，是区分优秀学术著作和普通参考书的关键。它迫使读者必须放慢速度，反复咀嚼，才能真正领会其精髓所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排非常注重层次感和递进性。它不是简单地将理论知识罗列出来，而是构建了一个从宏观到微观、从原理到实践的完整知识体系。一开始的章节奠定了水声信道的物理基础，接着便逐步引入了盲均衡的核心思想，最后落脚于各种优化算法的性能分析。我印象最深的是关于收敛速度与误差性能之间的权衡分析，作者用大量的图表展示了不同算法在不同信噪比环境下的表现差异，这种直观的对比远胜于纯粹的文字描述。对于从事通信系统设计的工程师而言，这本书提供了宝贵的参考价值，因为它不仅仅告诉你“能用”，更告诉你“在什么条件下最优”，这对于资源受限的水下系统来说至关重要。