[发明专利]浅水时变多途水声信道建模

摘要

本发明公开了一种浅水时变多途水声信道建模方法，本发明采用理论分析结合试验验证的方法对水声信道进行建模，将水声信道衰落建模为大尺度衰落和小尺度衰落，即水声信道可以表示成多簇具有不同幅度、时延和相位的路径，大尺度衰落参数采用基于射线理论模型的BELLHOP软件计算得到，小尺度衰落参数中的幅度建模为莱斯分布，时延建模为AR(p)模型，相位建模为[0,2π]的均匀分布，多普勒建模为确定性多普勒和随机多普勒，该模型与实测信道吻合良好，该模型可以为水声通信接收机设计以及网络性能评估和优化配置等提供支持。

主权项

一种浅水时变多途水声信道建模方法，其特征在于：步骤1：设置仿真环境参数，计算大尺度衰落参数αp,0和τp,0，αp,0为复幅度，其中仿真参数包括水域深度、发送和接收节点布放深度、发送和接收节点之间的距离，声速梯度分布、水底水面反射系数、发射换能器开角等，设置不同的仿真频率，运行BELLHOP计算得到不同频率下的传输函数H(f)，将H(f)进行反傅里叶变换，得到信道冲激响应，该结果为某一时刻的大尺度衰落参数；步骤2：设置小尺度衰落参数，设定散射路径数目Sp，各个散射路径幅度αp的方差时延τp的方差时延服从AR模型的阶数p，AR(p)模型的各个参数；步骤3：设置多普勒参数，设置确定性多普勒因子ap,0或者等价的匀速运动速度vp,0，设置随机多普勒因子ap,i的方差。