【摘 要】
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近年来,海上事业工作发展迅猛,我国通过建设各种新型海洋无线通信工程,促进海上贸易、海上编队通信等任务的开展,从中发掘出更多的商业和军事价值。为克服船岸传输速率慢、可靠性低、容量低和覆盖范围小等劣势,多输入多输出（MIMO）、抗衰落均衡等关键技术被广泛应用于未来海上通信的研究中。因此,针对实际的海上通信传输环境,可在海船岸之间部署多天线,增加陆地基站和海上移动站（船舶）的天线覆盖率,整体提高海上信息
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近年来,海上事业工作发展迅猛,我国通过建设各种新型海洋无线通信工程,促进海上贸易、海上编队通信等任务的开展,从中发掘出更多的商业和军事价值。为克服船岸传输速率慢、可靠性低、容量低和覆盖范围小等劣势,多输入多输出（MIMO）、抗衰落均衡等关键技术被广泛应用于未来海上通信的研究中。因此,针对实际的海上通信传输环境,可在海船岸之间部署多天线,增加陆地基站和海上移动站（船舶）的天线覆盖率,整体提高海上信息的传输速率。然而,在海上通信中,陆地基站和船舶间的海面起伏较大,除了直射波信号,海平面的反射、衍射和散射等干扰会造成更多传输损耗,从而削弱了MIMO系统的传输特性。同时,随机噪声、空间多径效应造成的小尺度衰落以及共信道干扰等因素会产生大量的信号干扰,这些都会导致接收端信号严重失真。为改善海上MIMO系统传输性能,针对如何有效减少信道中相位失真的问题,本文提出一种改进的非常数模半盲均衡方案,将该方案应用于多种海上MIMO信道模型,比较改进前后的非常数模半盲均衡算法,分析其在海上信道中的实验效果,证明在海上搭建MIMO均衡模型是可行的,说明近海海上通信领域也能合理利用高效的均衡技术,提高海上无线通信质量。本文首先考虑海上不规则地形、气候环境有关的现实因素,基于Longley-Rice模型,提出一种改进的海上双路径传输模型。该模型由海平面反射路径和直射路径构成,能够精准模拟预测出近海岸传输过程中的大尺度衰落特性。然后将双路径传输模型应用于MIMO信道的每一个子信道,搭建一种适用于海上传输的MIMO信道,构建出一种通用的海上MIMO信道的均衡模型。其次,提出一种改进的非常数模半盲均衡方案。该方案结合了MIMO信道先验知识,对半盲均衡器的初始值进行预设,采用变步长迭代更新均衡器权系数,寻找到最小目标函数值。仿真结果表明,改进后的非常数模算法可通过控制变步长降低剩余稳态误差,提高算法收敛速率,进而改善信道均衡效果。最后,将该算法应用于两种海上MIMO系统,分别构建出理想状态下的海上均衡模型和基于相关性的海上均衡模型。仿真结果表明,改进后的非常数模算法能良好地校正接收端已畸变的海上信号,提高海上信息传输的可靠性。对于基于相关性的海上均衡模型,可通过增大角度扩展和天线间隔改善系统的信道容量以及系统的均衡效果。
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