Advertisement

水声通信Matlab代码(WLTV):宽带线性时变信道的多层传输(EE599)

  • 5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型:None


简介:
水声通信的MATLAB代码针对宽带线性时变多尺度多滞后信道进行了设计,并对多层传输方案进行了抽象的考虑。该信道模型被广泛应用于水声通信领域。本项目深入研究了先前提出的多层(多速率)传输方案,该方案通过采用不同层的数据符号,并以不同的速率在不同的载波上进行调制来实现。在特定条件下,所提出的方法能够有效地防止接收器不同层之间的串扰现象。进一步地,本项目对多层方案进行了扩展研究,允许一定程度的层间串扰,从而使得能够支持更多的传输层。为了分析由于层间串扰造成的信号质量下降与由于增加传输层数而带来的数据速率提升之间的权衡关系,信息速率通过数值计算得到了评估。MATLAB程序以易于使用的HTML格式呈现了代码及其输出结果!点击查看信号频谱(包括通道的输入和输出),以及各种接收器信息的速率通道E;请注意,向下滚动以查看数字信息!此外,点击查看光谱和速率通道A、方案1通道E、方案1和方案2通道E等;请注意这里显示的代码比multiple_script中提供的代码少。务必在查看代码后向下滚动!最后,点击查看方案1和方案2的信息率对比图表。源代码已提供下载,以便重现实验结果,请按照以下顺序运行相应的脚本。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
  • MATLAB-WLTV:适用于线EE599
    优质
    本项目提供了一套基于MATLAB的水声通信WLTV码,专为处理宽带线性时变信道设计,采用多层传输技术以优化数据传输效率和可靠性。适用于EE599课程学习与研究。 水声通信的MATLAB代码研究了宽带线性时变信道中的多层传输方案,并抽象为适用于水下环境的一种复杂模型。该模型考虑到了一种特殊的宽带、线性且随时间变化的多尺度及滞后现象,专用于水声通信领域。 项目跟进了一种先前提出的多层次(不同速率)传输策略,在这种策略中,每一层级的数据符号采用不同的脉冲形状,并以各自独立的速度在各自的载波上进行调制和传播。如果满足特定条件,则可以确保接收端的不同层之间没有串扰现象发生。在此基础上,本项目进一步探讨了允许一定水平的层间干扰的可能性,这将使更多的层次得以使用。 为了评估由于增加更多层级而带来的数据传输速率提升与因引入更复杂的数据干扰所导致的质量下降之间的平衡关系,信息传输率被数值计算出来并进行分析。通过MATLAB生成的相关图表以HTML格式展示信号频谱(包括信道输入和输出)以及不同接收器实现下的信息传输率。 具体而言,在通道A和E中分别探讨了方案1与2的信息速率对比情况,并且可以通过查看所附的数字进一步深入了解相关细节,注意在点击链接后请向下滚动以全面浏览所有内容。源代码可以获取并运行特定脚本(按照指定顺序)来重现实验结果。
  • Matlab-WLTV-MATCORE:线方案息速率计算实现
    优质
    本项目提供了一套基于Matlab的代码库,用于实现宽带线性时变信道下的信息速率计算。采用WLTV-MATCORE算法框架,支持水声通信中的多层传输方案研究与开发。 本项目研究了宽带线性时变信道中的多层传输方案在水声通信的应用。该模型考虑了一种复杂的多尺度、多滞后信道情况,适用于模拟实际的水下传播环境。 所提出的传输策略允许不同层次的数据符号使用不同的脉冲形状以各异的速度调制,并通过单独的载波进行发送。如果满足特定条件,则可以确保在接收端各层之间没有干扰。然而,在本项目中进一步探讨了容许一定程度交叉干扰的情况,这可能使得能够增加更多的层级来传输数据。 为了评估由于层次间相互影响导致的信息质量下降与因添加更多层次而获得的数据速率提升之间的权衡关系,通过数值计算确定信息传送率(比特/秒)。 该项目利用MATLAB进行代码编写和结果展示。用户可以通过点击链接查看信号频谱以及不同接收器实现方案下的信道信息传递效率,并且可以对比两种不同的传输策略的信息率表现。所有源代码均可供访问以供复现研究结果,只需要按照特定顺序运行相应的脚本即可重现项目中的数据与图表。 请注意:在评估和展示过程中,所有的数值计算、信号频谱图及接收器实现方案下的信息速率都通过MATLAB进行可视化处理,并且可以通过点击链接查看详细的数字输出。
  • Chunshan LiuChannel Models (2012)_海洋_仿真程序___
    优质
    该资源由Chunshan Liu于2012年发布,专注于海洋环境中水声信道的建模与仿真。此模型特别适用于研究水声通信中的时变特性,为相关科研人员提供了一个有效的工具平台。 基于BELLHOP的水声信道仿真程序是实现水下声学通信时变信道仿真的方法之一,其原理参见文献《Doubly Selective Underwater Acoustic Channel Model for a Moving Transmitter/Receiver》(IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 61, no. 3, pp. 938-950, March 2012)。该文的作者包括C. Liu、Y. V. Zakharov和T. Chen。
  • 仿真软件__仿真_underwaterchannel_下_
    优质
    本软件用于模拟和分析水下声波传播特性,适用于研究水声通信、海洋探测等领域中的信号传输问题。 水声信道仿真程序用于模拟水下声信道的特性。
  • MATLAB号发送、与接收
    优质
    本代码集详细介绍了在MATLAB环境下实现超宽带(UWB)信号的发送、传输及接收过程。通过仿真不同场景下的无线通信性能,帮助研究者深入理解UWB技术的核心原理及其应用。 超宽带信号发送、传输与接收的MATLAB代码分为两部分:程序清单A包含生成PPM-TH和PAM-DS两个信号源的所有函数;程序清单B则涵盖了加性高斯白噪声(AWGN)信道建模,正交及非正交单脉冲PPM-TH接收机结构以及反极性PAM-DS单脉冲接收机结构的仿真所需所有函数。这些代码适用于th-uwb和ds-uwb接收机的应用场景。
  • 第二章 播特分析.ppt
    优质
    本章探讨水下声音信号传输的特点及规律,并介绍如何进行水声通信中的信道分析。通过理论与模型解析水中声波的传播特性,为后续研究奠定基础。 ### 第二章 水声信道的传播特性与信道分析 #### 一、水声信道的物理效应 **1.1 海洋中的声速与声波传播模型** 海洋中的声速是一个关键参数,它受到多种因素的影响,包括温度、深度、盐度以及季节变化等。这些因素共同作用使得声速呈现出时空变异特性,这是由海水物理性质的随机不均匀性所导致的。声速在声场分析中扮演着基础角色,对于理解声波的传播特性至关重要。 尤立克给出的经验公式为:\[ c = 1449 + 4.6 \cdot Te - 0.055 \cdot Te^2 + 0.00029 \cdot Te^3 + (1.34 - 0.01 \cdot Te) \cdot (Se - 35) + 0.016 \cdot z\] 其中,c为声速(单位:ms),Te为海水温度(单位:℃),Se为盐度(单位:‰),z为测量处的深度(单位:m)。 这个公式的适用范围是:\[ 0 \leq Te \leq 35^\circ C, 0 \leq Se \leq 45\text{‰}, 0 \leq z \leq 1000 米。\] 温度、深度和盐度的增加都会导致声速的增加。其中,温度对声速的影响最为显著。海面附近温度变化范围较大,因此声速也会在1430~1530ms之间波动。 在传播水平距离不太远的情况下(几百公里以内),可以假设海水温度是水平分层且均匀分布的。“三层”结构是常见的声速剖面分布形式,不同层具有不同的特征和出现概率。 深海中声速的三层剖面分布会产生波导效应,即声波沿着特定路径传播的现象。这种效应对于近海面声源和深海声源有不同的传播模型。 近海面声源的传播模型包括表面声道、海底反射和会聚区。 深海声源的传播模型包括SOFAR声道和折射—海面反射—折射(RSR)模型。 **1.2 浅海声速剖面与传播模型** 在沿岸浅海及大陆架上,声速剖面受到多种因素的影响,变得更加不规则且难以预测。平均而言,声速剖面具有明显的季节性变化特征。冬季的典型声速剖面通常是等温层,而夏季则可能形成负跃层或负梯度。 对于浅海环境,传播模型更加复杂,因为受海底的影响较大。波导效应主要表现为海底和海面之间的多次反射和折射。能量损失程度取决于声速剖面分布以及海底的声学性质。 海底反射和透入海底的能量损失与频率密切相关。对于低频声波,海底发射能力较弱而透射能力强,可以穿透更深的海床;对于高频声波,海底反射能量较强,而透射能力较差。 #### 二、声能量的传播损失与计算传播损失的经验公式 **2.1 传播损失概述** 声信号在从声源传播到接收点的过程中,信号能量会逐渐减弱。这是由于海水介质不是理想无耗损介质造成的。传播损失用来量化声信号在传播过程中的能量衰减程度。 具体定义为距声源1m处的声强 \( I_0 \) 与远处任一点处的声强 \( I \) 的比值(单位:dB): \[ TL = 10 \log_{10} \left( \frac{I_0}{I} \right)\] **2.2 传播损失的原因** 造成传播损失的主要原因包括: - **波阵面的几何扩展**:声能从声源向外传播时,波阵面扩大而引起的能量减弱。 - **海水的吸收**:声波在传播过程中转变为热能,导致能量真正损失。 - **边界损失**:声波在界面处反射和透射过程中产生的能量损失。 - **散射**:声波遇到障碍物或不规则介质时发生的能量分散现象。 **2.3 扩展损失与衰减损失** - **扩展损失**:在无限均匀介质中表现为球面扩展,在非均匀有限空间中则呈现为柱面扩展。损失大小取决于声速分布和界面条件。 - **衰减损失**:包括吸收、散射和声能泄露。吸收是指声波能量转化为热能的过程,与海水介质和界面介质(如海底)的特性有关。散射则是声波遇到不规则物体时发生的方向改变。 了解海洋中的声速变化、
  • IEEE802.15SG3a.rar_冲激响应_模型_超
    优质
    本资源为IEEE 802.15 SG3a工作组材料,内含关于信道冲激响应、宽带及超宽带信道模型的研究内容,适用于无线通信技术研究。 关于超宽带信道模型的四种方案下的冲激响应源程序及其绘图的相关内容。
  • 载波无线技术
    优质
    《宽带多载波无线通信技术》一书深入浅出地介绍了宽带无线通信领域中多载波调制的关键技术和最新进展,适用于研究人员及工程技术人员。 这段文字详细介绍了多载波宽带无线通信技术,包括其基本原理和技术细节等内容,对于学习MIMO OFDM会有很大帮助。
  • 语音系统仿真研究
    优质
    本项目专注于语音信号宽带传输通信系统的研究与仿真,旨在优化数据传输效率和音频质量,探索先进的编码技术和信道估计方法。 本设计主要涉及通信系统中的信源编码与频带传输,在MATLAB的Simulink环境中进行实现。首先录制一段语音信号,然后对其进行DPCM(差分脉冲编码调制)编码,并接着执行PSK(相移键控)调制。经过加性高斯白噪声信道后,接收端需对信号进行PSK解调和DPCM解码以恢复原始的语音信号。
  • 全集.rar_time reversal_间反转_间反转镜_模拟
    优质
    本资源包含水声通信中的编码技术及时间反转方法研究,适用于复杂水声信道的信号传输优化,包括理论分析与实验验证。 水声通信仿真代码涵盖了时间反转镜均衡、各种调制解调以及信道仿真等内容。