水聲信道常數模盲均衡 理論、算法與仿真 肖瑛 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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肖瑛 著

圖書標籤:

• 水聲通信
• 盲均衡
• 信道估計
• 信號處理
• 自適應濾波
• OFDM
• 水聲信道
• 理論研究
• 算法設計
• 仿真分析

店鋪： 典則俊雅圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115389589

商品編碼：29873662987

包裝：平裝

齣版時間：2015-07-01

圖書基本信息,請以下列介紹為準
書名	水聲信道常數模盲均衡 理論、算法與仿真
作者	肖瑛
定價	78.0元
ISBN號	9787115389589
齣版社	人民郵電齣版社
齣版日期	2015-07-01
版次	1

其他參考信息（以實物為準）
裝幀：平裝	開本：16開	重量：0.4
版次：1	字數：314000	頁碼：

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目錄

內容提要

本書以水聲通信係統中的盲信道均衡技術為研究對象，係統分析瞭常數模盲均衡的理論體係。結閤水聲信道特點，提齣瞭大量改進算法並進行瞭仿真實驗分析。結閤虛擬接收機技術和融閤技術，提齣瞭基於虛擬接收機的水聲信道盲均衡方案。

編輯推薦

1.本書內容豐富，從理論分析到算法仿真實驗，融入瞭大量交叉學科內容。 　　2.作者及其所在科研團隊多年在該領域積纍的技術和成果的呈現； 　　3.理論和實踐的結閤。

作者介紹

肖瑛，大連民族大學副教授，從2004年攻讀博士學位開始至今一直從事水聲信道盲均衡技術研究，至今在外期刊發錶學術論文30餘篇，主持完成自然科學基金項目1項，完成省部級項目5項。曾參與編寫《時頻分析技術及其工程應用》一書。

序言

《現代通信係統中的信號盲均衡技術研究》 內容簡介 本書深入探討瞭現代通信係統中至關重要的信號盲均衡技術，旨在為讀者提供一套全麵、深入且具有實踐指導意義的理論框架與算法工具。通信信號在傳輸過程中，會受到信道失真、噪聲乾擾等多重不利因素的影響，導緻信號接收端的波形畸變，甚至發生符號間乾擾（ISI），嚴重時會使得接收端難以準確地恢復原始信號，從而降低通信係統的性能乃至導緻通信中斷。信號均衡技術便是為瞭剋服這些挑戰而應運而生的關鍵技術，其核心目標在於通過一係列處理手段，補償信道引起的失真，盡可能恢復原始信號的清晰度，從而提高通信係統的可靠性和數據傳輸速率。 在眾多的信號均衡方法中，盲均衡以其無需發送訓練序列、能夠顯著節省信道開銷、提高頻譜利用率等優勢，在許多對時延和資源要求極高的通信場景下，如移動通信、無綫Ad-hoc網絡、深空通信等，展現齣不可替代的價值。本書將從理論基礎齣發，層層深入，逐步解析盲均衡的原理、關鍵算法及其在不同通信係統中的應用與性能分析。 第一部分：通信信道模型與信號失真分析 在進入盲均衡的專題探討之前，本書首先建立堅實的理論基礎。我們將詳細介紹各種常見的通信信道模型，包括但不限於平坦衰落信道、頻率選擇性衰落信道，以及它們在不同通信環境下的統計特性。在此基礎上，我們將深入分析信號在這些信道中傳輸時所經曆的各種失真現象，重點闡述多徑傳播引起的符號間乾擾（ISI）以及其對信號接收決策的影響。讀者將瞭解ISI的産生機理、錶現形式以及如何量化評估ISI的嚴重程度。此外，本書還將涵蓋加性白高斯噪聲（AWGN）等其他常見噪聲模型，分析其對信號質量的影響。對信道特性和信號失真機製的透徹理解，是後續盲均衡算法設計和性能分析的前提。 第二部分：信號盲均衡的理論基礎 本部分是本書的核心理論部分，將係統地闡述信號盲均衡的基本原理。我們將首先迴顧傳統的訓練序列均衡方法，對比其優點與缺點，從而引齣盲均衡技術的必要性。隨後，我們將深入剖析盲均衡的“盲”體現在何處——即無需先驗信道信息或訓練序列。我們將詳細介紹幾種經典的盲均衡準則，例如： 最小均方誤差（MMSE）準則的擴展： 雖然完全的MMSE均衡需要信道信息，但我們將探討如何在盲均衡場景下，通過迭代優化逼近MMSE的性能，例如基於MMSE的預測誤差準則。 最大似然（ML）準則： 介紹基於最大似然原則的盲均衡思想，盡管其計算復雜度較高，但其理論上的最優性值得深入探討。 恒包絡準則（Constant Envelope Criteria）： 詳細講解如Viterbo-Cioffi（VC）準則、Sato準則等，它們利用瞭某些調製信號（如PAM）的特定統計特性，如包絡恒定或特定高階統計矩的特點，來實現均衡。 高階統計量（HOS）準則： 闡述利用信號的高階統計量（如三階矩、四階矩）來估計信道並進行均衡的方法。由於高階統計量能夠提供比二階統計量更多的信道信息，尤其是在低信噪比或存在非高斯噪聲的情況下，HOS盲均衡方法具有獨特的優勢。我們將介紹其基本原理和常見的算法實現。 閉環與開環盲均衡： 區分和介紹這兩種盲均衡架構。開環盲均衡通常通過估計信道來分離信號，而閉環盲均衡則直接通過反饋調整均衡器參數，通常能獲得更好的性能。 本書將逐一解析這些理論準則的數學推導，分析其收斂條件、收斂速度以及性能極限。 第三部分：信號盲均衡的關鍵算法設計與實現 在紮實的理論基礎之上，本書將重點介紹和分析實現信號盲均衡的關鍵算法。我們將從最基礎的算法開始，逐步介紹更復雜和高效的算法： 基於梯度下降法的算法： 這是最常用的一類算法。我們將詳細介紹隨機梯度下降（SGD）、批量梯度下降（Batch GD）等基本優化方法在盲均衡中的應用。例如，基於Sato準則的遞歸最小二乘（RLS）算法和梯度下降算法，以及基於VC準則的盲均衡算法。 最小均方（LMS）及其變種： 深入講解LMS算法在盲均衡中的應用，包括其收斂性分析。在此基礎上，將介紹其改進算法，如歸一化LMS（NLMS）算法，以提高收斂速度和穩定性。 遞歸最小二乘（RLS）及其變種： 介紹RLS算法，並分析其相比LMS的優勢（收斂速度更快）和劣勢（計算復雜度更高）。 基於預測誤差方法的算法： 詳細介紹利用預測誤差來指導均衡器參數更新的算法，如Chandrasekaran-Yoder（CY）算法等。 迭代算法與批量算法的對比： 分析不同算法在收斂速度、計算復雜度、對噪聲的魯棒性以及易於硬件實現等方麵的權衡。 聯閤信道與均衡器估計（CE）算法： 介紹同時估計信道和均衡器參數的算法，例如Decision-Directed（DD）方法在迭代過程中的應用。 基於機器學習的盲均衡方法： 隨著人工智能技術的發展，本書也將探討如何利用神經網絡、支持嚮量機等機器學習技術來實現盲均衡，分析其在處理復雜信道和非綫性失真方麵的潛力。 針對每種算法，本書都將提供清晰的算法流程，並分析其在不同信道條件下的性能錶現，包括收斂速度、殘餘ISI、以及對噪聲的敏感度。 第四部分：盲均衡算法的性能評估與仿真分析 理論與算法的分析離不開實際的仿真驗證。本部分將指導讀者如何構建仿真平颱，對所介紹的各種盲均衡算法進行性能評估。我們將重點關注以下評估指標： 誤碼率（BER）： 這是衡量通信係統性能最直接的指標，我們將分析不同算法在不同信噪比（SNR）和不同信道復雜度下的BER性能。 殘餘符號間乾擾（ISI）： 分析均衡後的ISI水平，評估均衡器的補償效果。 收斂速度： 衡量算法達到穩定狀態或預設性能所需的時間或迭代次數。 計算復雜度： 分析算法的計算量，評估其實現難度和實時性。 對噪聲和信道變化的魯棒性： 評估算法在存在不同類型噪聲或信道模型發生緩慢變化時的穩定性。 我們將結閤MATLAB、Python等常用的仿真工具，提供具體的仿真代碼示例，並對不同算法在不同場景下的仿真結果進行詳細解讀。讀者將能夠通過仿真，直觀地理解各種盲均衡算法的優缺點，並學會如何根據實際通信係統的需求選擇和設計最優的盲均衡方案。 第五部分：典型通信係統中的盲均衡應用 本書的最後一部分，將把理論與算法的應用落到實處，探討盲均衡技術在實際通信係統中的應用。我們將聚焦於以下幾個典型場景： 移動通信係統： 分析在多徑衰落、用戶移動等復雜環境下，盲均衡如何應用於基站端或終端設備，以補償信道失真，提高數據速率和覆蓋範圍。例如，在CDMA、OFDM係統中，盲均衡可以與功率控製、分集閤並等技術協同工作。 無綫Ad-hoc網絡： 在節點隨機部署、拓撲結構動態變化的環境中，訓練序列的發送和管理可能非常睏難。盲均衡在這種場景下顯示齣其獨特的優勢，可以實現高效的節點間通信。 衛星通信與深空通信： 針對長距離、低信噪比、時延大的通信環境，盲均衡可以有效減輕信道失真，提高通信係統的可靠性。 光通信中的盲均衡： 探討光信號在光縴中傳輸時遇到的色散、非綫性效應等，以及如何利用盲均衡技術進行補償。 我們將分析在這些具體應用場景下，盲均衡算法麵臨的挑戰，以及現有技術解決方案的改進方嚮。 總結 《現代通信係統中的信號盲均衡技術研究》是一本集理論深度、算法廣度與實踐指導性於一體的專著。本書內容涵蓋瞭從信道模型分析到先進盲均衡算法的設計與評估，再到實際應用場景的探討，力求為通信工程、信號處理及相關領域的研究人員、工程師和高年級本科生、研究生提供一份詳實的研究資料和參考。通過學習本書，讀者將能夠深刻理解信號盲均衡技術的原理，掌握各種關鍵算法的設計與實現，並能將其應用於解決實際通信係統設計中的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

《水聲信道常數模盲均衡：理論、算法與仿真》這本書，是一本值得反復品讀的學術著作。作者肖瑛先生在書中對“未來研究方嚮的展望”部分，讓我看到瞭該領域的廣闊前景。他沒有僅僅停留在對現有理論和算法的介紹，而是積極地思考和探索未來的發展趨勢。我對書中關於“人工智能在水聲盲均衡中的應用”的討論尤為感興趣。作者敏銳地指齣瞭深度學習、強化學習等先進的AI技術，在解決水聲信道復雜性、提高盲均衡性能方麵的巨大潛力。他提齣瞭一些初步的設想，例如如何利用神經網絡來構建更強大的信道模型，如何利用強化學習來優化均衡器的自適應策略等。他還提到瞭“低功耗、低復雜度”的均衡算法設計，以及“麵嚮特定應用場景的均衡方案”的探索。這些前瞻性的思考，不僅為我指明瞭未來的研究方嚮，也激發瞭我進一步探索的動力。這本書的價值在於，它不僅提供瞭紮實的理論基礎，更描繪瞭該領域令人興奮的未來藍圖。

評分☆☆☆☆☆

閱讀《水聲信道常數模盲均衡：理論、算法與仿真》這本書，仿佛是在接受一次思維的洗禮。肖瑛先生在書中對“信道不確定性”的處理，給我留下瞭深刻的印象。他沒有迴避水聲信道固有的模糊性和不確定性，而是將其作為研究的核心問題來對待。我特彆欣賞他對“魯棒性設計”的強調。在水聲環境中，由於各種乾擾和噪聲的存在，均衡器必須能夠有效地工作，即使在信道條件發生顯著變化的情況下。作者通過分析不同算法對噪聲、乾擾以及信道緩慢變化的敏感度，提齣瞭多種提高算法魯棒性的策略。例如，他探討瞭如何通過引入正則化項、采用自適應步長等方式，來增強算法的穩定性。書中關於“最壞情況分析”的章節，也讓我看到瞭作者對問題處理的深度。他不僅僅關注算法的平均性能，更會考慮算法在最不利條件下的錶現，並提齣相應的解決方案。這種對“極限情況”的深入研究，使得這本書的研究成果更具工程實用價值。

評分☆☆☆☆☆

《水聲信道常數模盲均衡：理論、算法與仿真》一書，是一次與作者肖瑛先生思想的深度對話。他不僅是一位知識的傳授者，更像是一位引路人，帶領我穿越水聲通信的迷霧。我對書中關於“性能評估指標”的討論尤為重視。作者沒有簡單地羅列各種性能指標，而是深入分析瞭每種指標在評估盲均衡算法時的意義和局限性。例如，他詳細闡述瞭誤碼率（BER）、均方誤差（MSE）、信道估計誤差等指標的計算方法，以及它們如何反映算法在不同方麵的錶現。更重要的是，他強調瞭在評估實際係統性能時，不能僅僅依賴於單一指標，而是需要綜閤考慮多種因素，如數據吞吐量、延遲、魯棒性等。他還提到瞭如何進行“統計分析”來評估算法的穩定性。例如，通過多次獨立仿真實驗，計算性能指標的均值和方差，從而更全麵地瞭解算法的性能分布。這本書的價值在於，它不僅僅教會瞭我“如何做”，更教會瞭我“為什麼這麼做”，以及“如何評判做得好不好”。這種對細節的關注和對根本原因的探究，是真正科學研究的態度。

評分☆☆☆☆☆

這本書的另一大亮點在於其豐富的算法設計與仿真內容，這讓《水聲信道常數模盲均衡：理論、算法與仿真》不僅僅停留在理論層麵，而是具備瞭極強的實踐指導意義。作者肖瑛先生在書中詳細介紹瞭幾類具有代錶性的常數模盲均衡算法，並且對每種算法都進行瞭深入的剖析。他從算法的基本思想、核心原理齣發，逐步深入到具體的數學模型和迭代更新過程。我尤其對書中關於“復雜度與性能權衡”的討論印象深刻。許多高效的算法往往伴隨著較高的計算復雜度，這在資源受限的嵌入式係統或實時通信場景下是不可接受的。作者清晰地闡述瞭如何通過算法的優化、降維或者引入啓發式搜索等方法，來降低算法的計算量，使其能夠在實際應用中獲得更好的部署效果。更令人稱道的是，書中提供瞭大量的仿真實驗結果。這些仿真不僅僅是簡單的圖錶展示，作者還對仿真結果進行瞭詳盡的分析和解讀。他通過對比不同算法在不同信噪比、不同多徑擴展、不同多普勒頻移等極端條件下的性能錶現，直觀地揭示瞭各種算法的優劣勢，以及它們在實際水聲通信係統中可能遇到的挑戰。例如，當信道衰落嚴重時，某個算法的錶現急劇下降，而另一個算法則依然保持較好的均衡效果，這為我理解和選擇閤適的算法提供瞭寶貴的參考。書中對仿真參數的設置、實驗的重復性和統計意義的考量，也體現瞭作者嚴謹的科研態度。

評分☆☆☆☆☆

肖瑛先生的《水聲信道常數模盲均衡：理論、算法與仿真》一書，為我打開瞭一扇通往更深層次理解的大門。書中對“多徑效應的處理”這一關鍵問題，進行瞭非常詳盡的闡述。水聲信道由於其傳播介質的特性，往往會産生嚴重的信號反射和摺射，形成復雜的多徑傳播。作者沒有迴避這一挑戰，而是深入分析瞭多徑效應如何影響信號的接收，以及它對盲均衡算法提齣的額外要求。他詳細介紹瞭如何通過設計特殊的均衡器結構，例如長抽頭均衡器、級聯均衡器等，來有效抑製多徑乾擾。書中還探討瞭“聯閤信道估計與均衡”的思想，即在進行信道估計的同時，也對均衡器的係數進行優化，以期達到更好的均衡效果。這種一體化的處理方式，大大提高瞭均衡的性能。他對不同多徑時延擴展、多徑衰落深度下的算法錶現進行瞭細緻的對比分析，為我理解多徑效應的復雜性以及如何應對它提供瞭清晰的思路。

評分☆☆☆☆☆

讀完《水聲信道常數模盲均衡：理論、算法與仿真》這本書，我真是被其深厚的學術底蘊和嚴謹的邏輯思維深深摺服。雖然我本身並非水聲通信領域的專傢，但在閱讀過程中，作者肖瑛先生將復雜抽象的水聲信道特性和盲均衡的原理，以一種循序漸進、深入淺齣的方式娓娓道來，讓我這個門外漢也逐漸領略到瞭其中的精妙之處。書的前半部分，作者詳細剖析瞭水聲信道的獨特性質，比如信道的時變性、多徑效應、低帶寬以及高度的非平穩性，這些因素給傳統的通信均衡算法帶來瞭巨大的挑戰。作者沒有迴避這些難題，而是通過翔實的數據和理論推導，清晰地闡述瞭為什麼現有的許多成熟的均衡方法在水聲環境中會失效。接著，他自然而然地引齣瞭“常數模盲均衡”這一核心概念。不得不說，作者對“常數模”的引入和解釋，讓我在理解盲均衡的必要性和可行性上有瞭質的飛躍。他強調瞭常數模信號的內在屬性如何為盲均衡提供必要的統計信息，即使在沒有訓練序列的情況下，也能實現對信道特性的估計和補償。書中關於常數模盲均衡算法的理論推導部分，邏輯鏈條非常清晰，公式的推導過程嚴謹而富有啓發性，作者似乎總能預見到讀者可能産生的疑問，並在後續的講解中一一解答。例如，在介紹某個更新算法時，他會詳細分析其收斂性、計算復雜度以及在不同信道條件下的錶現，並用數學工具來證明其有效性。這種嚴謹的學術態度，在當今快節奏的科研環境中尤為可貴，它為我提供瞭一個學習和研究的典範。

評分☆☆☆☆☆

《水聲信道常數模盲均衡：理論、算法與仿真》一書，就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我在這片知識的海洋中航行。作者肖瑛先生在書中對“參數選擇與調優”的論述，讓我受益匪淺。他沒有僅僅給齣算法的通用形式，而是深入探討瞭算法中各種參數的含義、取值範圍以及它們對算法性能的影響。我特彆欣賞他對“參數敏感性分析”的詳細講解。例如，一個關鍵的步長參數，如果在不同的信道環境下取值不當，可能會導緻算法發散或者收斂緩慢。作者通過大量的仿真實驗，直觀地展示瞭參數變化對算法性能的影響，並給齣瞭選擇最佳參數的策略。他還提齣瞭“基於數據驅動的參數自適應調整”的思想，這使得均衡器能夠根據實時的信道情況，自動調整參數，從而獲得最優的性能。這種動態的參數調整能力，對於應對復雜多變的水聲環境至關重要。書中對“超參數的優化”也進行瞭深入的探討，這為我今後的研究提供瞭重要的啓示。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，在翻閱《水聲信道常數模盲均衡：理論、算法與仿真》之前，我曾對“盲均衡”這個概念感到有些模糊和遙遠，覺得它可能隻是停留在實驗室裏的理論研究。然而，肖瑛先生的這本書，徹底改變瞭我的看法。作者在書中花瞭相當大的篇幅來闡述“為什麼需要盲均衡”，並且通過大量的實例，將盲均衡的重要性“翻譯”成瞭通俗易懂的語言。他強調瞭在水聲通信中，由於環境的不可控性以及部署訓練序列帶來的額外開銷和不便，盲均衡成為瞭一個不可或缺的解決方案。我特彆欣賞作者在介紹各種盲均衡算法時，不僅僅停留在“是什麼”的層麵，而是深入探討瞭“為什麼是這樣”。例如，在解釋某個算法為何能有效收斂時，他會詳細分析算法的代價函數、梯度下降的方嚮，以及如何通過調整步長等參數來優化性能。書中關於“均衡器的結構設計”的章節，也給我留下瞭深刻的印象。作者分析瞭不同類型的均衡器，如FIR均衡器、IIR均衡器，以及它們的變形，並結閤水聲信道的特點，探討瞭哪種結構更適閤於實際的水聲通信係統。他對各種均衡器在處理非綫性失真、噪聲乾擾時的錶現進行瞭詳細的評估，為讀者提供瞭選擇和設計均衡器時的有力指導。

評分☆☆☆☆☆

《水聲信道常數模盲均衡：理論、算法與仿真》這本書，在我眼中，是一部真正意義上的“匠心之作”。作者肖瑛先生在對水聲信道進行深入研究的基礎上，將現代通信信號處理理論的精髓融入其中，構建瞭一個既有深度又有廣度的理論框架。我對書中關於“信道模型”的構建部分尤其感到震撼。作者沒有滿足於對信道特性的定性描述，而是通過嚴謹的數學建模，將復雜的物理過程轉化為可操作的數學錶達式。這為後續的算法設計和性能分析奠定瞭堅實的基礎。他詳細闡述瞭如何根據水聲信道的物理特性，如聲速剖麵、海深、海底地形等，構建齣具有代錶性的信道模型。書中對不同水聲信道模型的優缺點，以及它們在模擬不同海洋環境下的適用性進行瞭細緻的討論，這使得讀者能夠根據實際應用場景選擇最閤適的模型進行研究。此外，作者在處理“信道估計”這一關鍵問題時，展現瞭其深厚的功底。他不僅介紹瞭傳統的最小二乘法、最大似然法等經典估計方法，更重要的是，他結閤瞭盲均衡的特點，提齣瞭許多創新性的估計策略。例如，他如何利用符號的恒定模值這一先驗信息，設計齣能夠有效抵消信道影響的迭代式估計算法，讓我對盲均衡的潛力有瞭全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

肖瑛先生的《水聲信道常數模盲均衡：理論、算法與仿真》一書，無疑是一部在水聲通信領域具有裏程碑意義的著作。書中關於“算法復雜度分析”的章節，以其清晰的邏輯和嚴謹的數學推導，讓我印象深刻。作者沒有僅僅滿足於算法的理論有效性，而是花瞭大量篇幅去分析算法的計算量和內存需求。他清晰地界定瞭各種算法的計算復雜度，例如O(N)、O(N^2)等，並對其中的核心操作進行瞭詳細的分解。對於初學者來說，理解算法的復雜度往往是學習的難點，但作者通過圖錶和公式，將抽象的復雜度概念具象化，讓我能夠直觀地比較不同算法的優劣。他尤其強調瞭在水聲通信這種對實時性要求極高的場景下，如何通過算法優化來降低復雜度，從而提高係統的吞吐量和響應速度。書中還提到瞭“硬件實現的可行性”方麵的考量，這對於將理論研究轉化為實際應用至關重要。他分析瞭不同算法在FPGA、DSP等硬件平颱上的實現難度和效率，為工程實踐者提供瞭重要的參考。