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申请/专利权人：中国船舶重工集团公司第七一五研究所

摘要：本发明公开了一种基于向量近似消息传递的自适应水声信道均衡方法,该方法包括，S1，建立多通道自适应水声信道均衡模型；S2，基于上述建立的多通道自适应水声信道模型，进行基于向量近似消息传递的自适应水声信道均衡，具体包括：S21，自适应水声信道均衡参数初始化：规定均衡器内部最大迭代次数为K；内部迭代开始前的外部均值向量r1,0初始化为全0向量，即r1,0＝0，向量中的元素个数设置为1个发送数据帧内的符号个数；内部迭代开始前的外部逆方差γ1,k初始化为0，即γ1,k＝0；设置当前迭代次数为k＝0。本发明可快速跟踪水声信道变化，基于向量近似消息传递有效避免自适应均衡存在的误差传播效应，同时可降低均衡系数更新所需的训练序列长度。

主权项：1.一种基于向量近似消息传递的自适应水声信道均衡方法,其特征在于：该方法包括，S1，建立多通道自适应水声信道均衡模型；S2，基于上述建立的多通道自适应水声信道模型，进行基于向量近似消息传递的自适应水声信道均衡，具体包括：S21，自适应水声信道均衡参数初始化：规定均衡器内部最大迭代次数为K；内部迭代开始前的外部均值向量r1,0初始化为全0向量，即r1,0＝0，向量中的元素个数设置为1个发送数据帧内的符号个数；内部迭代开始前的外部逆方差γ1,k初始化为0，即γ1,k＝0；设置当前迭代次数为k＝0；S22，基于第k-1次迭代输出的外部均值向量r1,k与外部逆方差γ1,k，在内部解映射器中进行向量近似消息传递，计算得到内部解映射器的外部均值向量r2,k与外部逆方差γ2,k；S3，基于第k次迭代的内部解映射器的外部均值向量r2,k与外部逆方差γ2,k，在内部自适应均衡器中通过自适应滤波得到内部自适应均衡器的外部均值向量r1,k+1，通过硬判决估计得到外部逆方差γ1,k+1；S4，判断k＝K是否成立；若不成立，将k的值加1，返回至步骤2；若成立，基于向量近似消息传递计算得到内部自适应均衡器的后验均值向量x2,K与后验逆方差η2,K，将二者输出，为后续译码提供信息支撑，其中，S1的模型建立过程如下，对一个单阵元发射多阵元接收的水声通信结构，接收阵元个数为N，多通道接收的信号模型为 其中yn,t表示第n个接收阵元在t时刻接收到的信号值，hnt,l为在t时刻发射端到第n个接收阵元间水声信道的第l个冲激响应系数，xt表示在t时刻的发送符号，wn,t表示第n个接收阵元在t时刻接收到得噪声；并定义yt＝[y0,t,y1,t,…,yN-1,t]T为t时刻N个接收阵元的接收信号向量，ht,l＝[h0t,l,h1t,l,…,hN-1t,l]T为t时刻N个接收阵元水声信道的第l个冲激响应系数向量，wt＝[w0,t,w1,t,...,wN-1,t]T为t时刻N个接收阵元的噪声向量，则多通道接收信号模型进一步被表示为 至此，模型建立完毕；S22具体包括：1计算内部解映射器的后验均值向量x1,k与后验逆方差η1,k，具体为： 其中Ns表示一个数据帧内的符号个数，[x1,k]i表示后验均值向量x1,k的第i个元素，M表示发送符号的调制阶数，即调制星座图的大小，αj表示星座图对应符号集中第j个符号值，Pxi＝αj基于外部均值向量r1,k与外部逆方差γ1,k计算得到，具体为 2基于向量近似消息传递求解外部均值向量r2,k与外部逆方差γ2,k，具体为：γ2,k＝η1,k-γ1,kr2,k＝η1,kx1,k-γ1,kr1,kγ2,k；S3的具体步骤为，1对第i个符号，构建接收信号向量干扰估计向量长度为I1+I2+1的前馈滤波系数向量fi,k，以及长度为I3+I4的干扰消除滤波系数向量gi,k，其中I1,I2,I3,I4的值根据实际水声信道的环境进行设置，f0,0与g0,0设置为全0向量，设置i＝0，开始进行自适应水声信道均衡；2第i个符号的均衡结果，即[r1,k+1]i的值求解为3采用归一化最小均方自适应滤波算法或改进比例归一化最小均方自适应滤波算法更新前馈滤波系数向量fi+1,k与干扰消除滤波系数向量gi+1,k，其中对于在系数更新过程中所涉及的误差计算为后验均值[x1,k]i与[r1,k+1]i二者之差；4判断i＝Ns-1是否成立,若不成立，将i的值加1，返回步骤2；若成立，设置外部逆方差γ1,k+1计算为 其中Q[r1,k+1]i表示[r1,k+1]i的硬判决值；S4中，η2,K＝γ2,K+γ1,K+1x2,K＝γ2,Kr2,K+γ1,K+1r1,K+1η2,K。

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