認知型水聲通信時空自適應處理算法研究

王峰，周易，龔道銀

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認知型水聲通信時空自適應處理算法研究

王峰1,2，周易1，龔道銀1

(1. 河海大學計算機與信息學院，陣列與信息處理實驗室，江蘇南京 211100； 2.廈門大學水聲通信與海洋信息技術教育部重點實驗室，福建廈門 361005)

針對淺海水聲通信面臨的復雜干擾環境，提出了一種適用于水聲通信系統的認知型時空自適應處理算法。該算法在傳統時空自適應陣列處理算法的基礎上引入了干擾認知的功能，通過干擾認知處理降低計算量，并且實現干擾樣本的選取，確保自適應算法的可靠收斂。利用了協方差矩陣特征分解和多重信號分類(Multiple Signal Classification, MUSIC)估計干擾的個數，輔助選取盲源分離算法中的維度和時空自適應算法中的空域維度，進行算法降維處理。針對采用盲源分離后的各干擾，采用包絡檢測法提取時域特征，采用短時傅里葉變換(Short-time Fourier Transform, STFT)方法提取時頻譜特征，分析干擾特征，實現干擾分類，從而實現干擾樣本的選取。通過計算機仿真驗證了該認知處理算法的性能。

認知水聲通信；時空自適應處理；特征提取

0 引言

由于電磁波在水中衰減嚴重，傳輸距離受限，水聲通信技術成為海洋開發探索和潛艇通信的重要手段[1-2]。淺海水聲通信面臨著來自多方面的干擾，相對于通信目標的其它用戶干擾、航線船只與風暴造成的連續波干擾、海洋生物鳴叫和人類在海洋中的施工造成的脈沖干擾[3]，極大地降低了水聲通信系統的性能。

目前已有多篇文獻針對水聲通信干擾進行了研究。……