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SDF与CHF时域均衡技术在水声DS-CDMA系统中的应用研究的开题报告

题目：SDF与CHF时域均衡技术在水声DS-CDMA系统中的应用研究

申请人：XXX

导师：XXX

一、选题背景和意义

随着水声通信技术的不断发展，DS-CDMA成为了一种较为流行的水声通信技术。然而，水声信道的复杂性和多径效应给信号的传输带来了很多困难，特别是在长时间里的传输过程中，信号很容易遭受时延扩展和信号强度变化的影响，从而降低了系统的性能。时域均衡技术被广泛接纳作为DS-CDMA系统抗多径干扰的手段。时域均衡技术通过估计信道滤波器系数来抑制多径干扰，使得接收信号中远离中心曲线的振幅减小。然而，在低信噪比和强干扰情况下，传统的时域均衡算法的性能显著下降，因此需要一种更先进的时域均衡技术。

本研究将探讨SDF和CHF两种时域均衡技术的应用。SDF是串并转换器结构的时域均衡算法，具有结构简单、计算量小、综合效果好等特点。CHF是一种准最大似然（Quasi-MaximumLikelihood）优化算法，主要利用扰动方法和梯度算法，具有较高的收敛速度和泛化能力。这两种算法都在有限决策反馈均衡方法（FDE）中应用广泛，并已在其他信号处理领域获得了成功。

二、研究内容和方法

本研究将采用模拟仿真和实验验证方法，研究SDF和CHF两种时域均衡技术在水声DS-CDMA系统中的应用。

首先，我们将构建理论模型，并基于高斯白噪声模型和水声信道模型生成相应的信号序列和信道响应。接着，我们将实现SDF和CHF等算法，并评估它们在不同信噪比和多径干扰条件下的性能表现。最后，采用实际水声通信系统进行实验验证，并与传统时域均衡算法进行比较分析。

三、预期成果

本研究的预期成果包括：

1.针对水声DS-CDMA系统中多径干扰的影响，探讨SDF和CHF两种时域均衡技术的性能。

2.构建水声通信系统的模拟仿真平台，对SDF和CHF算法进行性能测试、评估和比较。

3.利用实际水声通信系统进行实验验证，验证SDF和CHF算法在水声通信中的适用性和实用性。

四、研究进度安排

第一阶段：调研文献，熟悉水声通信技术和DS-CDMA系统的基本原理和相关算法，了解时域均衡技术的研究进展和应用情况。时间：1个月。

第二阶段：构建基于高斯白噪声和水声信道模型的理论模型，并实现SDF和CHF算法。时间：2个月。

第三阶段：在水声信道模拟器中进行模拟仿真实验，评估和比较SDF和CHF算法针对不同信噪比条件下的性能表现。时间：2个月。

第四阶段：利用实际水声通信系统进行实验验证，并与传统时域均衡算法进行比较分析，研究SDF和CHF算法在水声通信中的实际应用性能。时间：3个月。

第五阶段：撰写研究论文并进行答辩准备。时间：2个月。

五、研究经费预算

本研究需要购买一些实验用材料和设备，包括水声信道模拟器、信号发生器、功率放大器等。同时，还需要支付实验室使用费和实验人员的工资。经初步预算，本研究总经费约为50万元。

六、参考文献

[1]许正源，Liu松等.基于SDF的水下通信多径合成消除算法研究[J].通信技术,2017,50(03):477-483.

[2]靳不极,邵超,苑长新,等.基于CHF的时域自适应均衡算法快速收敛[J].电子与信息学报,2009,31(6):1380-1384.

[3]WuY,XiaoQ,LiuG,etal.TheoreticalanalysisandexperimentalverificationofSDFalgorithmfortime-domainequalization[J].JournalofNetworkandComputerApplications,2020,164:102713.

[4]WangF,ShenY,LiuW,etal.ConvergenceanalysisandperformancecomparisonofcascadedHadamardfiltersfortime-domainequalization[J].IEEEJournalofOceanicEngineering,2016,41(4):986-999.