[发明专利]一种对水声通信中的接收信号进行多普勒补偿的方法

权利要求书

1.一种对水声通信中的接收信号进行多普勒补偿的方法，其特征是包含以下步骤： 

步骤1：发送端发送训练信号，并使信号在含多普勒频移和噪声的信道中传输：训练信号的符号周期为T，记为s(n)，1≤n≤N； 

步骤2：接收端的相对多普勒频移估计方法：经过步骤1后，得到接收信号的采样值y(n)，采样周期为T；由训练信号s(n)估计出相应的接收信号基于最小均方误差准则，最小化接收信号的估计值与实际采样值y(n)之间的均方误差，由此得到目标函数；求解目标函数，得到相对多普勒频移的估计值Δ； 

步骤3：根据步骤2得到的相对多普勒频移估计值Δ，得到信道的多普勒频移D，继而对接收信号进行多普勒补偿。 

2.根据权利要求1所述一种对水声通信中的接收信号进行多普勒补偿的方法，其特征是，所述训练信号s(n)是值为+1或-1的二进制随机信号，长度为N，N不能太小，这里取N=100。 

3.根据权利要求1所述一种对水声通信中的接收信号进行多普勒补偿的方法，其特征是，步骤1中发送信号经过含多普勒频移和噪声的信道后，得到的接收信号模型如下： 

其中n为当前时刻，T表示发送信号的符号周期，y(n)表示接收信号，A为信道增益系数，A≤1，s(k)表示第k时刻发送的信号，N为发送信号长度，Δ为相对多普勒频移，g(n)表示发送端脉冲成形滤波器， w(n)为噪声。 

4.根据权利要求1所述一种对水声通信中的接收信号进行多普勒补偿的方法，其特征是，步骤2中，接收端已知训练信号s(n)，而由训练信号s(n)估计接收信号的模型如下： 

其中n为当前时刻，y(n)表示接收信号，s(k)表示第k时刻发送的信号，N为训练信号长度，Δ为相对多普勒频移。 

5.根据权利要求1所述一种对水声通信中的接收信号进行多普勒补偿的方法，其特征是，步骤2中接收信号的估计误差e(n)为 

6.根据权利要求1所述一种对水声通信中的接收信号进行多普勒补偿的方法，其特征是，步骤2中基于最小均方误差建立如下目标函数 

其中Δ为相对多普勒频移，M₀,M₁的取值范围需满足1<M₀<M₁<N。 

7.根据权利要求1所述一种对水声通信中的接收信号进行多普勒补偿的方法，其特征是，步骤3中多普勒频移D与相对多普勒频移Δ的关系如下： 

D=Δ·f₀

其中f₀为发送信号的已知载波频率。