[发明专利]一种时变海洋信道建模方法

摘要

本发明公开了一种时变海洋信道建模方法，包括以下步骤1)采用Bellhop模型获得的声线传播路径和射线声学仿真软件计算得到信道的冲击响应，作为时变信道建模中信道冲击响应的初值；2)建立按数据分块长度更新的时变水声信道，获得海洋信道冲击响应h(t)随时间变化的统计特性，进一步对按符号速率抽样后的h_t与h_t+τ随时间变化的统计特性进行研究，建立统计参数的数据库；3)水声信道变化可分为h_t+τ相对h_t的结构不变和结构发生变化的情况，h_t结构不变时，h_t+τ通过数据库中信道随时间变化的相关程度更新信道；h_t结构变化时，重新生成新的稀疏度因子并更新信道。本发明建立的时变水声信道统计模型可以很好还原海洋水声信道，准确反映水声信道的稀疏特性。

主权项

1.一种时变海洋信道建模方法，其特征在于：包括以下步骤1)采用Bellhop模型获得的声线传播路径和射线声学仿真软件计算得到信道的冲击响应，并作为时变信道建模中信道冲击响应的初值；2)建立按数据分块长度更新的时变水声信道，获得海洋信道冲击响应h(t)随时间变化的统计特性，进一步对按符号速率抽样后的h_t与h_t+τ随时间变化的统计特性进行研究，寻找能够反映信道变化特点的参数，通过海试数据分析，建立统计参数的数据库；3)基于数据建模时变信道，水声信道的变化可分为h_t+τ相对h_t的结构不变和结构发生变化的情况，h_t结构不变时，h_t+τ通过数据库中信道随时间变化的相关程度更新信道；h_t结构发生变化时，重新生成新的稀疏度因子并更新信道；其中，建立统计参数的数据库具体包括以下步骤：21)建立一个按数据分块长度更新的时变稀疏水声信道模型：上式中h_i＝[h_i，0，...h_i，n，...h_i，n‑1]，h_i，n中i和n分别代表符号时间和多途序号，其中为点乘，为多普勒造成的变化相位；22)按符号速率抽样后的h_t的稀疏度因子为其l₀范数k_t＝||h_t||₀，将τ时刻后，信道稀疏度发生变化的先验概率表示为P(K，τ)；将h_t中非零值的位置表示为向量R_t，将R_t发生变化的先验概率表示为P(R，τ)；23)h_t的改变程度与时间相关，定义信道相关度随时间变化的误差函数eh(τ)反映这种变化