水声通信中自适应信道编码关键技术研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41176032
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    72.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0608.海洋物理与观测探测技术
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2011
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

目前几乎所有的水声信道编码都是基于非自适应系统设计,按照最坏信道质量下考虑信道编码方案,必然导致非常低效的信道利用率。针对水声信道大起伏、强多途等时变特性,本项目首次在水声通信中提出采用自适应信道编码方法进行水声数据传输设计。项目将主要解决两个关键问题,一是对水声信道进行低复杂度实时估计,并向发送端传送信道状态信息(Channel State Information, CSI);二是接收端在已知信道状态信息(信道冲激函数、信噪比)下进行自适应算法,确定最优的信道编码方案。项目将分析信道估计误差和估计时延对自适应信道编码水声通信系统的影响,在获取一批具有较大创新基础理论成果的基础上,把自适应信道编码技术应用于实际的水声通信系统,并在不同海洋信道条件下进行性能测试和对比。

结项摘要

复杂多变的海洋环境声信道特性使得水声通信系统的性能难以提高,信道编码是提高水声通信系统数据传输可靠性的一个重要环节。针对大动态变化范围的时-频-空变水声信道特征,本项目开展了水声通信中的自适应信道编码关键技术研究,取得了如下的研究成果。.1.极端海洋环境下的水声信道传输特性研究。研究了风浪所引起的海面粗糙度、水中存在气泡帷幕、水下打桩强噪声源以及海洋哺乳动物生物噪声等对声传播的影响。.2.水声信道状态参数的估计。对自适应信道编码系统水声信道的状态参数,包括多普勒频移估计、载频偏移和脉冲干扰估计等参数估计进行研究,提出了一种多分量线性调频(LFM)信号的水声信道估计方法;提出了一种适用于稀疏水声信道多阵元接收下的低复杂度联合信道译码的迭代信道估计方法。 .3.水声信道状态参数估计误差对系统性能影响的研究。开展了浅海水声信道模型差异对纠错码性能分析影响研究;分析了信道状态信息(CSI)估计误差、信噪比(SNR)估计误差等参数对通信系统性能的影响,分析了水声通信系统对时变信道的敏感性。.4.高效信道编解码方案研究。开展了重复累积码(RA码)、非规则QC-LDPC码、原模图LDPC码的性能研究;开展了LDPC码在多输入多输出 (MIMO) OFDM系统中的性能研究。.5.自适应信道传输系统设计及其编解码算法研究:码率兼容RC-LDPC码、码率兼容RC-QC-LDPC码的研究;基于OFDM的动态编码协作(DCC)技术在自适应信道编码水声通信系统中的应用研究。.6.自适应信道编码关键技术在实际海洋信道中的实验研究: RC-LDPC码和RC-QC-LDPC码在福建泉州肖厝海域和厦门五缘湾海域的海试研究和性能分析。.在水声通信与海洋声学学科等核心刊物上发表研究论文21篇;国际会议论文17篇,四大检索系统SCI/EI收录论文28篇;获得国家发明专利2项,申请国家发明专利2项。组织国内水声通信技术学术研讨会7次,参加国际学术会议16人次,国内学术会议10人次。培养海洋声学方向博士2人和拟毕业博士3人,与国外联合培养博士研究生2位,硕士毕业研究生6人。协助CCTV-10走近科学栏目进行“水下噪声”专题知识介绍。

项目成果

期刊论文数量(22)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(17)
专利数量(3)
海上背景噪声Z计权与A计权关系的初步分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    声学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    涂星滨;许肖梅;杨亮亮;邵志文
  • 通讯作者:
    邵志文
非规则QC-LDPC码联合自适应均衡技术在浅海水声信道研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    厦门大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    林梅英;许肖梅;陈友淦;张兰
  • 通讯作者:
    张兰
水声正交频分复用系统载波偏移与脉冲干扰估计技术
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    声学学报(中文版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马力;蒯小燕;程恩;陈友淦
  • 通讯作者:
    陈友淦
一种基于模型的合成孔径声呐图像目标快速识别方法
  • DOI:
    10.11999/jeit141228
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    电子与信息学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    朱兆彤;彭石宝;许稼;许肖梅
  • 通讯作者:
    许肖梅
一种中华白海豚click声信号声源级测算方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    声学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨亮亮;许肖梅;涂星滨;黄身钦
  • 通讯作者:
    黄身钦

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其他文献

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  • 期刊:
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  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    涂星滨;许肖梅;邹哲光;杨亮亮;吴剑明
  • 通讯作者:
    吴剑明
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨亮亮;许肖梅;Per Berggren
  • 通讯作者:
    Per Berggren
无限液体介质内管道轴对称纵向导波激发与传播特性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    声学学报(中文版)
  • 影响因子:
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  • 作者:
    刘胜兴;许肖梅;汤立国
  • 通讯作者:
    汤立国
线导鱼雷及其对抗仿真研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    厦门大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘平香;董阳泽;许肖梅
  • 通讯作者:
    许肖梅
基于LabVIEW的深水网箱鱼群监测系统的信号处理
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    海洋技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张小康;许肖梅
  • 通讯作者:
    许肖梅

其他文献

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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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