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[发明专利]一种基于时延多普勒域的时变稀疏水声信道估计方法-CN201810586326.5有效
发明人：伍飞云;杨坤德;田天 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2018-06-08 - 公布日： 2021-01-05 - 主分类号： H04L25/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于时延多普勒域的时变稀疏水声信道估计方法，首先，针对时变水声信道进行时延多普勒域建模，以期获得稀疏的二维域表达方式，在时延多普勒域表达的基础上。采用逐块训练模式，并结合施密特正交匹配追踪算法迭代寻优得到时延多普勒域的稀疏水声信道冲激响应函数，将所估计得到的时延多普勒域水声信道信息，在接收端，构造基于信道信息的最小均方误差均衡器对发送信号进行恢复该项发明适用于时变水声信道估计、水声通信。本发明有益效果体现在：本发明基于施密特正交化选择匹配原子，有效避免了冗余计算，使得本发明产生的时延多普勒水声信道估计结果具有更高的精度。
一种基于多普勒稀疏信道估计方法

[发明专利]一种基于条件生成对抗网络的时变水声信道模拟方法-CN202110672889.8有效
发明人：王彪;朱雨男;解方彤;吴承希;李涵琼 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2021-06-17 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： H04B17/391 文献下载
摘要：一种基于条件生成对抗网络的水声信道模拟方法，属于水声通信技术领域。利用半监督学习模型实现小样本数据增广，自适应地学习时变水声信道状态信息，达到模拟时变水声信道的效果。判别模型采用KL散度来衡量生成样本分布与真实样本分布的误差，训练完成的生成模型就具备了模拟时变水声信道的能力。采用本方法可以根据实测样本更真实还原水声信道，同时生成更多的试验数据，极大的降低了试验成本，有效提高了信道模拟准确度。
一种基于条件生成对抗网络时变水声信道模拟方法

[发明专利]水声双扩展信道环境下的独立路径多普勒补偿与均衡方法-CN201711465901.8有效
发明人：秦祥照;姚炜民;瞿逢重;吴叶舟;马东方 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-12-28 - 公布日： 2020-09-18 - 主分类号： H04B13/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于压缩感知算法的水声双扩展信道独立路径多普勒补偿与均衡方法，适用于快时变、大多普勒扩展水声信道条件下水声通信领域。本发明利用扩展函数的输入输出特征，采用压缩感知估计的方式，将水声信道扩展函数估计出来，找出主要水声信道路径下对应的独立多普勒分量，并予以补偿。相对于水声通信中平均多普勒补偿办法，优势在于，在快时变、大多普勒水声信道环境下，能够将每条水声信道路径下的多普勒分量精确的捕捉；通过压缩感知算法，能够提取水声信道主要路径下的多普勒分量特征，减少了补偿的复杂度
水声双扩展信道环境独立路径多普勒补偿均衡方法

[发明专利]基于成比例归一化最小均方误差的稀疏水声信道估计方法-CN202010444429.5有效
发明人：伍飞云;田天;吴梦行;杨坤德 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2020-05-22 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： H04L25/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于成比例归一化最小均方误差的稀疏水声信道估计方法，用以估计时域簇稀疏水声信道冲激响应函数。首先，针对时变水声信道进行簇稀疏建模，以期获得水声信道结构化稀疏表达框架，在此基础上。采用逐块训练模式，设计一种基于成比例归一化最小均方误差算法迭代寻优得到时域稀疏水声信道冲激响应函数，将所估计得到的时域水声信道信息。该项发明适用于时变水声信道估计、水声通信等。有益效果体现在：本发明基于水声信道的簇稀疏范数约束，有效地减少了冗余信道抽头计算，使得本发明产生的水声信道估计结果具有更高的精度。
基于比例归一化最小误差稀疏信道估计方法

[发明专利]基于正则化最小均方误差变步长算法的水声信道辨识方法-CN202010889449.3有效
发明人：伍飞云;苏本学;杨坤德 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2020-08-28 - 公布日： 2021-07-16 - 主分类号： H04L25/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于正则化最小均方误差变步长算法的水声信道辨识方法，首先，针对水声信道进行建模，以期获得水声信道冲激响应函数的表达框架，在此基础上。采用周期训练模式，设计一种基于正则化最小均方误差变步长算法迭代寻优得到时域水声信道冲激响应函数，即辨识得到时域水声信道信息。本发明的方法可以估计出时变水声信道的冲激响应函数。
基于正则最小误差步长算法信道辨识方法

[发明专利]一种时变水声信道估计方法-CN202310354303.2在审
发明人：生雪莉;杨超然;凌青;穆梦飞 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-04-06 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： H04L25/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种时变水声信道估计方法，(1)对真实的水声数据利用傅里叶变换方法进行时间偏移补偿；(2)对真实的水声信道进行克罗内科积结构分解，利用贝叶斯信息准则进行结构参数的选取；(3)已知结构参数基础上利用稀疏增强共轭梯度方法在线估计时变信道冲激响应，输出多脉冲水声信道估计结果。本发明优点在于利用真实水声信道潜在的结构化稀疏特点，降低信道冲激响应参数估计维度，在低信噪比条件下，有效抑制虚假估计，同时利用自适应递归思想，对多脉冲时变水声信道具有较好的在线连续估计能力，较强抗噪声干扰能力
一种时变水声信道估计方法

[发明专利]一种水声网络多特征智能物理层认证方法-CN202310215641.8在审
发明人：赵瑞琴;石婷;申晓红;刘创源;贺冰玉;张旭 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-03-07 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： H04L9/40 文献下载
摘要：本发明提供了一种水声网络多特征智能物理层认证方法，网络初始化阶段是在无攻击结点的情况下构建CIR库相关的信道特征训练集，并为传输与认证阶段训练出最优的认证决策边界，传输与认证阶段利用网络初始化阶段中为每个合法邻居训练出的最优决策边界，对新接收到的消息进行认证，目的是有效提升时变水声信道下的认证率和攻击结点的检测率。本发明充分利用了水声链路的空变特性，提供了在缺乏非法信道先验知识的条件下进行高准确性认证的新途径；有效地克服了动态时变水声信道的影响，从而进一步提高了物理层认证算法的准确性；不仅能使水声网络中的每个结点实现分布式欺骗攻击检测，而且能够大幅降低水声网络中产生的认证开销和网络能耗。
一种网络特征智能物理层认证方法

[发明专利]一种水声捷变信号多参量联合估计方法-CN201010551039.4无效
发明人：梁国龙;王燕;王逸林;付进;范展;林旺生 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2010-11-19 - 公布日： 2011-03-23 - 主分类号： H04B17/00 文献下载
摘要：本发明提供的是一种水声捷变信号多参量联合估计方法。(1)接收采样信号经过FFT的功率谱估计算法实现脉冲内信号频率的估计，通过对检测得到的水声捷变信号作FFT获取频谱后，取频谱内的峰值频率作为中心频率f0的估计值；(2)以自适应陷波滤波器为基础，采用LMS算法对水声捷变信号自适应滤波，得到相应的自适应滤波器权值；(3)采用基于自适应滤波器权值的水声捷变信号的瞬时频率、幅度联合估计，即根据自适应滤波器权值权向量us和ue求解瞬时频率估计和幅度估计。本发明采用自适应算法，确保了水声捷变信号瞬时频率估计、幅度估计的自适应跟踪，对于复杂水声捷变结构信号的情况，可以有效地实现捷变信号参量的联合估计。
一种水声捷变信号参量联合估计方法

[发明专利]一种时变海洋信道建模方法-CN201610633565.2有效
发明人：苏为;蔡晶晶;江霞林;王德清;陈柯宇 -专利权人：厦门大学
申请日： 2016-08-04 - 公布日： 2019-05-17 - 主分类号： H04B17/391 文献下载
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。
一种海洋信道建模方法

[发明专利]水声通信网络OFDM链路物理层与MAC层跨层通信方法-CN201611105988.3有效
发明人：乔钢;尹艳玲;刘凇佐;孙宗鑫;周锋;聂东虎;马璐 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2016-12-06 - 公布日： 2021-05-07 - 主分类号： H04B13/02 文献下载
摘要：本发明提供的是一种水声通信网络OFDM链路物理层与MAC层跨层通信方法。本发明以合理分配信道资源、提高网络吞吐量为目的，通过物理层和MAC层跨层数据交互的方法，对网络性能进行优化。物理层根据水声信道环境自适应调整调制阶数、编码速率和频率分集阶数，实现不同速率的数据传输，以适应快速时变的水声信道，MAC层采用改进的CSMA/CA协议，提高数据包重传成功概率，减小数据传输时延，通过物理层和MAC层之间的跨层设计，解决水声信道快速时变和长传输时延等因素引起的丢包率高和传输效率低的问题，从而提高水声通信网络吞吐量和系统的频谱效率。
通信网络 ofdm 物理层 mac 层跨层方法

[发明专利]一种基于卡尔曼滤波器的MIMO-OTFS系统时变水声信道估计方法及系统-CN202310629593.7在审
发明人：方梓德;王彪;朱雨男;郭晓鹏 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： H04L25/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于卡尔曼滤波器的MIMO‑OTFS系统时变水声信道估计方法及系统，包括：从水声信道中获取信号，并从获取到的信号中提取导频信号；计算滤波器误差范数，并判断滤波器误差范数是否大于设定的阈值，若大于，则导频信号进行3D‑SOMP计算，得到更新后的三维支撑集；若不大于，则根据导频信号、三维支撑集和感知矩阵，采用卡尔曼滤波算法对当前时刻的水声时变信道进行估计；本发明在估计时变水声信道时，可以避免常规方法的多次迭代与重复计算
一种基于卡尔滤波器 mimo otfs 系统时变水声信道估计方法

[发明专利]一种结合水声信道时间相关性的信道反馈方法-CN201910643411.5在审
发明人：马璐;刘磊;乔钢 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-07-17 - 公布日： 2019-11-22 - 主分类号： H04L5/00 文献下载
摘要：本发明提供的是一种结合水声信道时间相关性的信道反馈方法。本发明通过握手过程中的发送数据指令消息RTS获取过时的信道状态信息，通过计算测试信号Test信号和RTS信号估计的信道状态信息的相关性作为水声时变信道相关性，将相关系数作为一个影响因子，与子节点估计的信道状态信息相结合，通过一阶高斯‑马尔可夫模型计算得到最终的适用于时变水声信道的反馈CSI。本发明简单易行，计算量小，结合节点每个子载波上的相关系数，得到适用于时变水声信道的反馈CSI值。这种方法能有效的减少反馈CSI对资源分配性能的影响。
信道状态信息时变水声信道反馈马尔可夫模型时间相关性计算测试时变信道水声信道握手过程信道反馈影响因子指令消息资源分配计算量子节点子载波高斯水声一阶过时

[发明专利]一种基于温度序列的时变水声信道状态信息预测方法-CN202211024832.8在审
发明人：范榕;金志刚;苏毅珊 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-08-25 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： H04B13/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于温度序列的时变水声信道状态信息预测方法，包括下列的步骤：获取某一水域历年来不同深度的对温度数据和声速数据，归一化处理，将数据划分为训练集、验证集和测试集；改进DNN网络模型，采用特征拼接构造海洋温度预测网络；基于DNN网络模型，构造声速估计网络；基于bellhop工具箱，构造信道状态信息计算模型，输入所估计出来的声速剖面信息，计算得到信道状态信息估计值；级联三个网络模型，构造基于温度序列的时变水声信道状态信息预测网络，初始化海洋温度预测网络、声速估计网络和信道状态信息计算模型参数；根据划分好的数据集训练所建立的基于温度序列的时变水声信道状态信息预测网络。
一种基于温度序列时变水声信道状态信息预测方法

[发明专利]自适应多入多出与正交频分复用相结合的水声通信方法-CN201910366147.5有效
发明人：张友文;席珺琳 -专利权人：三亚哈尔滨工程大学南海创新发展基地
申请日： 2019-05-05 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： H04B13/02 文献下载
摘要：本发明提供的是一种自适应多入多出与正交频分复用相结合的水声通信方法。在SFBC自适应MIMO‑OFDM水声通信系统中使用MMP‑DCD‑CV信道估计和空频软均衡，在频域MIMO‑OFDM水声通信中，利用SFBC减少双扩水声信道带来的载波间干扰，利用自适应信道估计完成时变信道追踪本发明提高了双扩时变水声信道的传输速率和准确性问题。本发明适用于水声通信技术领域。
自适应多入多出正交频分复用相结合通信方法

[发明专利]一种适用于水声网络的时反多址接入方法-CN201610928721.8有效
发明人：赵瑞琴;李淼;王勇;申晓红;王海燕;白卫岗 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2016-10-31 - 公布日： 2019-07-19 - 主分类号： H04B13/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种适用于水声网络的时反多址接入方法，涉及水声通信与水下网络技术领域，本发明给出了一种改进的适用于水声网络的时反多址接入方法，针对主动时间反转的水声网络预约多址接入机制，在信道若相关性被打破的情况下，完全避免冲突与碰撞，提高成功传输的概率，通过主动TR空时聚焦性，利用水声信道的空变特性，削弱水声信道的广播特性，不仅起到了有效隔离分布式多跳环境下相邻链路间信号干扰的关键作用，而且这种削弱信道广播性的特点赋予了该多址方法良好的传输隐蔽性与保密性，在水声信道相关性不确定的条件下，即使信道弱相关性被打破依然可以提高空间复用度与网络吞吐量，降低系统时延，节省能量。
一种适用于网络时反多址接入方法

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