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本书研究水下声波通信挑战，涉及稀疏水声信道估计算法，汇集创新性研究成果，共8章。
内容简介
声波是目前水下无线通信方式中广泛采用的信号传输媒介，且水下声传播面临着与陆地无线电通信中不曾有的困难和挑战，如随载波频率增加而衰减严重、传播路径的多变性及速度约为1500 m/s的传播速度。这些约束使得水声信道具有较为明显的时延多普勒双扩展等现象。本书以水声通信为应用背景，针对稀疏水声信道下的可靠通信问题，以水声信道稀疏特性—信道建模—信道估计—均衡器输出结果验证为主线, 着重研究水声信道估计算法。在算法理论研究的基础上，结合多次数值仿真和海试实验，进而通过数据处理分析，验证论文方案的有效性。本书汇集国内外近期先进的研究与实验成果，同时融入了作者研究团队近几年在该领域取得的一系列创新性研究成果，着重讨论了稀疏水声信道的逐符号和逐块估计，时延和多普勒双扩展下的水声信道压缩感知估计，以及压缩感知在水声数据遥测方面的应用等议题，全书分8章。
章节目录
封面
版权信息
内容简介
前言
第1章 绪论
1.1 与水声相关的物理量及其计算
1.1.1 水声能量及其计算
1.1.2 参考声压和分贝及其计算
1.2 水下声速变化特性
1.3 水声信道中3种特殊传播模式
1.4 水声信道传播损失规律
1.5 声呐系统
1.5.1 声呐方程
1.5.2 声呐方程的检测阈值
1.5.3 噪声与混响环境下检测阈值的设置
本章小结
第2章 水声信道的基本物理特性
2.1 海面水声信号的传播特性
2.2 海底水声信号的传播特性
2.3 水声传播的多途效应
2.4 水声信道的选择性衰落
2.5 多途信道的系统函数
2.6 水声信号的匹配滤波处理
本章小结
第3章 范数约束与稀疏估计
3.1 近似范数约束项与稀疏估计代价函数
3.2 范数化的向量空间
3.3 范数约束项与稀疏估计代价函数设计
3.4 基于近似l0范数约束的稀疏估计算法
本章小结
第4章 稀疏水声信道的估计算法
4.1 稀疏水声信道的向量估计算法
4.1.1 问题描述
4.1.2 向量估计方法与信道估计目标函数
4.1.3 数值仿真分析
4.1.4 海试验证
4.2 稀疏水声信道的矩阵估计算法
4.2.1 问题描述
4.2.2 基于压缩感知的矩阵估计算法
4.2.3 数值仿真分析
4.2.4 海试验证
本章小结
第5章 压缩感知的稀疏化预处理
5.1 离散余弦变换
5.2 离散小波变换
5.3 6种多尺度几何分析
5.3.1 脊波（Ridgelet）变换
5.3.2 曲波（Curvelet）变换
5.3.3 轮廓波（Contourlet）变换
5.3.4 条带波（Bandelet）变换
5.3.5 楔波（Wedgelet）变换
5.3.6 小线（Beamlet）变换
5.4 稀疏表示
5.5 信号的低秩分析
本章小结
第6章 压缩感知理论
6.1 压缩感知简介
6.2 基本概念
6.2.1 基和框架H
6.2.2 低维信号模型
6.2.3 可压缩信号
6.2.4 子空间的有限并集
6.2.5 感知矩阵的有关概念
6.2.6 感知矩阵的构造
6.3 稀疏信号恢复算法
6.3.1 l1范数最小化算法
6.3.2 基追踪和基追踪降噪方法
6.4 信号恢复算法
6.5 6种典型的贪心算法
6.5.1 正则化正交匹配追踪
6.5.2 压缩采样匹配追踪
6.5.3 分段正交匹配追踪
6.5.4 子空间追踪
6.5.5 稀疏度自适应追踪
6.5.6 广义正交匹配追踪
本章小结
第7章 压缩感知应用
7.1 压缩感知在稀疏水声信道估计中的应用
7.2 水声信道的时延-多普勒双扩展模型探讨
7.3 水声双扩展信道估计研究概述及未来工作展望
7.4 压缩感知在水声数据遥测中的应用
7.5 压缩感知在变电站噪声源定位中的应用
7.5.1 变电站噪声源定位算法简介
7.5.2 基于压缩感知的合成孔径技术
参考文献
封底
稀疏水声信号处理与压缩感知应用是2020年由电子工业出版社出版,作者伍飞云。
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