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题名基于响应生成网络的水声信道估计方法
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作者
徐明
张琦
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机构
上海海事大学信息工程学院
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出处
《通信学报》
北大核心
2025年第4期199-212,共14页
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基金
国家自然科学基金资助项目(No.62172269)。
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文摘
为了解决水声通信环境下信道估计精度低的问题,提出了一种基于响应生成网络的水声信道估计方法。首先,基于MIMO-OTFS水声信道特性建立水声冲激响应模型。在此基础上,提出了一种采用时滞补偿的局部化分析算法对水声信号进行三维重建,降低水声信道动态变化带来的特征误差。然后,考虑到OTFS时延-多普勒矩阵容易受噪声污染而导致矩阵的扩展和失真问题,提出了一种信号自迭代更新网络,并根据L1-正则化最小二乘法对网络权重与偏置进行更新,从而对生成网络的输入信号进行更新。最后,针对传统水声信号深度学习模型训练稳定性不佳的问题,提出了一种基于Bures-Wasserstein目标函数的分解优化算法,将响应生成网络的训练分解为多个子问题进行优化求解,提高了模型收敛速度并降低了误差。实验结果表明,所提方法在信噪比为5 dB时,信道估计的归一化均方误差低至0.04。此外,与其他方法相比,所提方法估计的时延-多普勒响应热力图中信号峰的模糊程度更低,信号失真更小。
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关键词
响应生成网络
时滞补偿
时延-多普勒
归一化均方误差
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Keywords
response generative network
time-delay compensation
delay-Doppler
normalized mean squared error
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分类号
TN92
[电子电信—通信与信息系统]
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