水声信道常数模盲均衡 理论、算法与仿真 肖瑛 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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肖瑛 著

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• 水声通信
• 盲均衡
• 信道估计
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• 自适应滤波
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• 水声信道
• 理论研究
• 算法设计
• 仿真分析

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115389589

商品编码：29873662987

包装：平装

出版时间：2015-07-01

图书基本信息,请以下列介绍为准
书名	水声信道常数模盲均衡 理论、算法与仿真
作者	肖瑛
定价	78.0元
ISBN号	9787115389589
出版社	人民邮电出版社
出版日期	2015-07-01
版次	1

其他参考信息（以实物为准）
装帧：平装	开本：16开	重量：0.4
版次：1	字数：314000	页码：

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目录

内容提要

本书以水声通信系统中的盲信道均衡技术为研究对象，系统分析了常数模盲均衡的理论体系。结合水声信道特点，提出了大量改进算法并进行了仿真实验分析。结合虚拟接收机技术和融合技术，提出了基于虚拟接收机的水声信道盲均衡方案。

编辑推荐

1.本书内容丰富，从理论分析到算法仿真实验，融入了大量交叉学科内容。 　　2.作者及其所在科研团队多年在该领域积累的技术和成果的呈现； 　　3.理论和实践的结合。

作者介绍

肖瑛，大连民族大学副教授，从2004年攻读博士学位开始至今一直从事水声信道盲均衡技术研究，至今在外期刊发表学术论文30余篇，主持完成自然科学基金项目1项，完成省部级项目5项。曾参与编写《时频分析技术及其工程应用》一书。

序言

《现代通信系统中的信号盲均衡技术研究》 内容简介 本书深入探讨了现代通信系统中至关重要的信号盲均衡技术，旨在为读者提供一套全面、深入且具有实践指导意义的理论框架与算法工具。通信信号在传输过程中，会受到信道失真、噪声干扰等多重不利因素的影响，导致信号接收端的波形畸变，甚至发生符号间干扰（ISI），严重时会使得接收端难以准确地恢复原始信号，从而降低通信系统的性能乃至导致通信中断。信号均衡技术便是为了克服这些挑战而应运而生的关键技术，其核心目标在于通过一系列处理手段，补偿信道引起的失真，尽可能恢复原始信号的清晰度，从而提高通信系统的可靠性和数据传输速率。 在众多的信号均衡方法中，盲均衡以其无需发送训练序列、能够显著节省信道开销、提高频谱利用率等优势，在许多对时延和资源要求极高的通信场景下，如移动通信、无线Ad-hoc网络、深空通信等，展现出不可替代的价值。本书将从理论基础出发，层层深入，逐步解析盲均衡的原理、关键算法及其在不同通信系统中的应用与性能分析。 第一部分：通信信道模型与信号失真分析 在进入盲均衡的专题探讨之前，本书首先建立坚实的理论基础。我们将详细介绍各种常见的通信信道模型，包括但不限于平坦衰落信道、频率选择性衰落信道，以及它们在不同通信环境下的统计特性。在此基础上，我们将深入分析信号在这些信道中传输时所经历的各种失真现象，重点阐述多径传播引起的符号间干扰（ISI）以及其对信号接收决策的影响。读者将了解ISI的产生机理、表现形式以及如何量化评估ISI的严重程度。此外，本书还将涵盖加性白高斯噪声（AWGN）等其他常见噪声模型，分析其对信号质量的影响。对信道特性和信号失真机制的透彻理解，是后续盲均衡算法设计和性能分析的前提。 第二部分：信号盲均衡的理论基础 本部分是本书的核心理论部分，将系统地阐述信号盲均衡的基本原理。我们将首先回顾传统的训练序列均衡方法，对比其优点与缺点，从而引出盲均衡技术的必要性。随后，我们将深入剖析盲均衡的“盲”体现在何处——即无需先验信道信息或训练序列。我们将详细介绍几种经典的盲均衡准则，例如： 最小均方误差（MMSE）准则的扩展： 虽然完全的MMSE均衡需要信道信息，但我们将探讨如何在盲均衡场景下，通过迭代优化逼近MMSE的性能，例如基于MMSE的预测误差准则。 最大似然（ML）准则： 介绍基于最大似然原则的盲均衡思想，尽管其计算复杂度较高，但其理论上的最优性值得深入探讨。 恒包络准则（Constant Envelope Criteria）： 详细讲解如Viterbo-Cioffi（VC）准则、Sato准则等，它们利用了某些调制信号（如PAM）的特定统计特性，如包络恒定或特定高阶统计矩的特点，来实现均衡。 高阶统计量（HOS）准则： 阐述利用信号的高阶统计量（如三阶矩、四阶矩）来估计信道并进行均衡的方法。由于高阶统计量能够提供比二阶统计量更多的信道信息，尤其是在低信噪比或存在非高斯噪声的情况下，HOS盲均衡方法具有独特的优势。我们将介绍其基本原理和常见的算法实现。 闭环与开环盲均衡： 区分和介绍这两种盲均衡架构。开环盲均衡通常通过估计信道来分离信号，而闭环盲均衡则直接通过反馈调整均衡器参数，通常能获得更好的性能。 本书将逐一解析这些理论准则的数学推导，分析其收敛条件、收敛速度以及性能极限。 第三部分：信号盲均衡的关键算法设计与实现 在扎实的理论基础之上，本书将重点介绍和分析实现信号盲均衡的关键算法。我们将从最基础的算法开始，逐步介绍更复杂和高效的算法： 基于梯度下降法的算法： 这是最常用的一类算法。我们将详细介绍随机梯度下降（SGD）、批量梯度下降（Batch GD）等基本优化方法在盲均衡中的应用。例如，基于Sato准则的递归最小二乘（RLS）算法和梯度下降算法，以及基于VC准则的盲均衡算法。 最小均方（LMS）及其变种： 深入讲解LMS算法在盲均衡中的应用，包括其收敛性分析。在此基础上，将介绍其改进算法，如归一化LMS（NLMS）算法，以提高收敛速度和稳定性。 递归最小二乘（RLS）及其变种： 介绍RLS算法，并分析其相比LMS的优势（收敛速度更快）和劣势（计算复杂度更高）。 基于预测误差方法的算法： 详细介绍利用预测误差来指导均衡器参数更新的算法，如Chandrasekaran-Yoder（CY）算法等。 迭代算法与批量算法的对比： 分析不同算法在收敛速度、计算复杂度、对噪声的鲁棒性以及易于硬件实现等方面的权衡。 联合信道与均衡器估计（CE）算法： 介绍同时估计信道和均衡器参数的算法，例如Decision-Directed（DD）方法在迭代过程中的应用。 基于机器学习的盲均衡方法： 随着人工智能技术的发展，本书也将探讨如何利用神经网络、支持向量机等机器学习技术来实现盲均衡，分析其在处理复杂信道和非线性失真方面的潜力。 针对每种算法，本书都将提供清晰的算法流程，并分析其在不同信道条件下的性能表现，包括收敛速度、残余ISI、以及对噪声的敏感度。 第四部分：盲均衡算法的性能评估与仿真分析 理论与算法的分析离不开实际的仿真验证。本部分将指导读者如何构建仿真平台，对所介绍的各种盲均衡算法进行性能评估。我们将重点关注以下评估指标： 误码率（BER）： 这是衡量通信系统性能最直接的指标，我们将分析不同算法在不同信噪比（SNR）和不同信道复杂度下的BER性能。 残余符号间干扰（ISI）： 分析均衡后的ISI水平，评估均衡器的补偿效果。 收敛速度： 衡量算法达到稳定状态或预设性能所需的时间或迭代次数。 计算复杂度： 分析算法的计算量，评估其实现难度和实时性。 对噪声和信道变化的鲁棒性： 评估算法在存在不同类型噪声或信道模型发生缓慢变化时的稳定性。 我们将结合MATLAB、Python等常用的仿真工具，提供具体的仿真代码示例，并对不同算法在不同场景下的仿真结果进行详细解读。读者将能够通过仿真，直观地理解各种盲均衡算法的优缺点，并学会如何根据实际通信系统的需求选择和设计最优的盲均衡方案。 第五部分：典型通信系统中的盲均衡应用 本书的最后一部分，将把理论与算法的应用落到实处，探讨盲均衡技术在实际通信系统中的应用。我们将聚焦于以下几个典型场景： 移动通信系统： 分析在多径衰落、用户移动等复杂环境下，盲均衡如何应用于基站端或终端设备，以补偿信道失真，提高数据速率和覆盖范围。例如，在CDMA、OFDM系统中，盲均衡可以与功率控制、分集合并等技术协同工作。 无线Ad-hoc网络： 在节点随机部署、拓扑结构动态变化的环境中，训练序列的发送和管理可能非常困难。盲均衡在这种场景下显示出其独特的优势，可以实现高效的节点间通信。 卫星通信与深空通信： 针对长距离、低信噪比、时延大的通信环境，盲均衡可以有效减轻信道失真，提高通信系统的可靠性。 光通信中的盲均衡： 探讨光信号在光纤中传输时遇到的色散、非线性效应等，以及如何利用盲均衡技术进行补偿。 我们将分析在这些具体应用场景下，盲均衡算法面临的挑战，以及现有技术解决方案的改进方向。 总结 《现代通信系统中的信号盲均衡技术研究》是一本集理论深度、算法广度与实践指导性于一体的专著。本书内容涵盖了从信道模型分析到先进盲均衡算法的设计与评估，再到实际应用场景的探讨，力求为通信工程、信号处理及相关领域的研究人员、工程师和高年级本科生、研究生提供一份详实的研究资料和参考。通过学习本书，读者将能够深刻理解信号盲均衡技术的原理，掌握各种关键算法的设计与实现，并能将其应用于解决实际通信系统设计中的挑战。

评分☆☆☆☆☆

阅读《水声信道常数模盲均衡：理论、算法与仿真》这本书，仿佛是在接受一次思维的洗礼。肖瑛先生在书中对“信道不确定性”的处理，给我留下了深刻的印象。他没有回避水声信道固有的模糊性和不确定性，而是将其作为研究的核心问题来对待。我特别欣赏他对“鲁棒性设计”的强调。在水声环境中，由于各种干扰和噪声的存在，均衡器必须能够有效地工作，即使在信道条件发生显著变化的情况下。作者通过分析不同算法对噪声、干扰以及信道缓慢变化的敏感度，提出了多种提高算法鲁棒性的策略。例如，他探讨了如何通过引入正则化项、采用自适应步长等方式，来增强算法的稳定性。书中关于“最坏情况分析”的章节，也让我看到了作者对问题处理的深度。他不仅仅关注算法的平均性能，更会考虑算法在最不利条件下的表现，并提出相应的解决方案。这种对“极限情况”的深入研究，使得这本书的研究成果更具工程实用价值。

评分☆☆☆☆☆

肖瑛先生的《水声信道常数模盲均衡：理论、算法与仿真》一书，为我打开了一扇通往更深层次理解的大门。书中对“多径效应的处理”这一关键问题，进行了非常详尽的阐述。水声信道由于其传播介质的特性，往往会产生严重的信号反射和折射，形成复杂的多径传播。作者没有回避这一挑战，而是深入分析了多径效应如何影响信号的接收，以及它对盲均衡算法提出的额外要求。他详细介绍了如何通过设计特殊的均衡器结构，例如长抽头均衡器、级联均衡器等，来有效抑制多径干扰。书中还探讨了“联合信道估计与均衡”的思想，即在进行信道估计的同时，也对均衡器的系数进行优化，以期达到更好的均衡效果。这种一体化的处理方式，大大提高了均衡的性能。他对不同多径时延扩展、多径衰落深度下的算法表现进行了细致的对比分析，为我理解多径效应的复杂性以及如何应对它提供了清晰的思路。

评分☆☆☆☆☆

肖瑛先生的《水声信道常数模盲均衡：理论、算法与仿真》一书，无疑是一部在水声通信领域具有里程碑意义的著作。书中关于“算法复杂度分析”的章节，以其清晰的逻辑和严谨的数学推导，让我印象深刻。作者没有仅仅满足于算法的理论有效性，而是花了大量篇幅去分析算法的计算量和内存需求。他清晰地界定了各种算法的计算复杂度，例如O(N)、O(N^2)等，并对其中的核心操作进行了详细的分解。对于初学者来说，理解算法的复杂度往往是学习的难点，但作者通过图表和公式，将抽象的复杂度概念具象化，让我能够直观地比较不同算法的优劣。他尤其强调了在水声通信这种对实时性要求极高的场景下，如何通过算法优化来降低复杂度，从而提高系统的吞吐量和响应速度。书中还提到了“硬件实现的可行性”方面的考量，这对于将理论研究转化为实际应用至关重要。他分析了不同算法在FPGA、DSP等硬件平台上的实现难度和效率，为工程实践者提供了重要的参考。

评分☆☆☆☆☆

读完《水声信道常数模盲均衡：理论、算法与仿真》这本书，我真是被其深厚的学术底蕴和严谨的逻辑思维深深折服。虽然我本身并非水声通信领域的专家，但在阅读过程中，作者肖瑛先生将复杂抽象的水声信道特性和盲均衡的原理，以一种循序渐进、深入浅出的方式娓娓道来，让我这个门外汉也逐渐领略到了其中的精妙之处。书的前半部分，作者详细剖析了水声信道的独特性质，比如信道的时变性、多径效应、低带宽以及高度的非平稳性，这些因素给传统的通信均衡算法带来了巨大的挑战。作者没有回避这些难题，而是通过翔实的数据和理论推导，清晰地阐述了为什么现有的许多成熟的均衡方法在水声环境中会失效。接着，他自然而然地引出了“常数模盲均衡”这一核心概念。不得不说，作者对“常数模”的引入和解释，让我在理解盲均衡的必要性和可行性上有了质的飞跃。他强调了常数模信号的内在属性如何为盲均衡提供必要的统计信息，即使在没有训练序列的情况下，也能实现对信道特性的估计和补偿。书中关于常数模盲均衡算法的理论推导部分，逻辑链条非常清晰，公式的推导过程严谨而富有启发性，作者似乎总能预见到读者可能产生的疑问，并在后续的讲解中一一解答。例如，在介绍某个更新算法时，他会详细分析其收敛性、计算复杂度以及在不同信道条件下的表现，并用数学工具来证明其有效性。这种严谨的学术态度，在当今快节奏的科研环境中尤为可贵，它为我提供了一个学习和研究的典范。

评分☆☆☆☆☆

这本书的另一大亮点在于其丰富的算法设计与仿真内容，这让《水声信道常数模盲均衡：理论、算法与仿真》不仅仅停留在理论层面，而是具备了极强的实践指导意义。作者肖瑛先生在书中详细介绍了几类具有代表性的常数模盲均衡算法，并且对每种算法都进行了深入的剖析。他从算法的基本思想、核心原理出发，逐步深入到具体的数学模型和迭代更新过程。我尤其对书中关于“复杂度与性能权衡”的讨论印象深刻。许多高效的算法往往伴随着较高的计算复杂度，这在资源受限的嵌入式系统或实时通信场景下是不可接受的。作者清晰地阐述了如何通过算法的优化、降维或者引入启发式搜索等方法，来降低算法的计算量，使其能够在实际应用中获得更好的部署效果。更令人称道的是，书中提供了大量的仿真实验结果。这些仿真不仅仅是简单的图表展示，作者还对仿真结果进行了详尽的分析和解读。他通过对比不同算法在不同信噪比、不同多径扩展、不同多普勒频移等极端条件下的性能表现，直观地揭示了各种算法的优劣势，以及它们在实际水声通信系统中可能遇到的挑战。例如，当信道衰落严重时，某个算法的表现急剧下降，而另一个算法则依然保持较好的均衡效果，这为我理解和选择合适的算法提供了宝贵的参考。书中对仿真参数的设置、实验的重复性和统计意义的考量，也体现了作者严谨的科研态度。

评分☆☆☆☆☆

《水声信道常数模盲均衡：理论、算法与仿真》这本书，在我眼中，是一部真正意义上的“匠心之作”。作者肖瑛先生在对水声信道进行深入研究的基础上，将现代通信信号处理理论的精髓融入其中，构建了一个既有深度又有广度的理论框架。我对书中关于“信道模型”的构建部分尤其感到震撼。作者没有满足于对信道特性的定性描述，而是通过严谨的数学建模，将复杂的物理过程转化为可操作的数学表达式。这为后续的算法设计和性能分析奠定了坚实的基础。他详细阐述了如何根据水声信道的物理特性，如声速剖面、海深、海底地形等，构建出具有代表性的信道模型。书中对不同水声信道模型的优缺点，以及它们在模拟不同海洋环境下的适用性进行了细致的讨论，这使得读者能够根据实际应用场景选择最合适的模型进行研究。此外，作者在处理“信道估计”这一关键问题时，展现了其深厚的功底。他不仅介绍了传统的最小二乘法、最大似然法等经典估计方法，更重要的是，他结合了盲均衡的特点，提出了许多创新性的估计策略。例如，他如何利用符号的恒定模值这一先验信息，设计出能够有效抵消信道影响的迭代式估计算法，让我对盲均衡的潜力有了全新的认识。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在翻阅《水声信道常数模盲均衡：理论、算法与仿真》之前，我曾对“盲均衡”这个概念感到有些模糊和遥远，觉得它可能只是停留在实验室里的理论研究。然而，肖瑛先生的这本书，彻底改变了我的看法。作者在书中花了相当大的篇幅来阐述“为什么需要盲均衡”，并且通过大量的实例，将盲均衡的重要性“翻译”成了通俗易懂的语言。他强调了在水声通信中，由于环境的不可控性以及部署训练序列带来的额外开销和不便，盲均衡成为了一个不可或缺的解决方案。我特别欣赏作者在介绍各种盲均衡算法时，不仅仅停留在“是什么”的层面，而是深入探讨了“为什么是这样”。例如，在解释某个算法为何能有效收敛时，他会详细分析算法的代价函数、梯度下降的方向，以及如何通过调整步长等参数来优化性能。书中关于“均衡器的结构设计”的章节，也给我留下了深刻的印象。作者分析了不同类型的均衡器，如FIR均衡器、IIR均衡器，以及它们的变形，并结合水声信道的特点，探讨了哪种结构更适合于实际的水声通信系统。他对各种均衡器在处理非线性失真、噪声干扰时的表现进行了详细的评估，为读者提供了选择和设计均衡器时的有力指导。

评分☆☆☆☆☆

《水声信道常数模盲均衡：理论、算法与仿真》一书，就像一位经验丰富的向导，带领我在这片知识的海洋中航行。作者肖瑛先生在书中对“参数选择与调优”的论述，让我受益匪浅。他没有仅仅给出算法的通用形式，而是深入探讨了算法中各种参数的含义、取值范围以及它们对算法性能的影响。我特别欣赏他对“参数敏感性分析”的详细讲解。例如，一个关键的步长参数，如果在不同的信道环境下取值不当，可能会导致算法发散或者收敛缓慢。作者通过大量的仿真实验，直观地展示了参数变化对算法性能的影响，并给出了选择最佳参数的策略。他还提出了“基于数据驱动的参数自适应调整”的思想，这使得均衡器能够根据实时的信道情况，自动调整参数，从而获得最优的性能。这种动态的参数调整能力，对于应对复杂多变的水声环境至关重要。书中对“超参数的优化”也进行了深入的探讨，这为我今后的研究提供了重要的启示。

评分☆☆☆☆☆

《水声信道常数模盲均衡：理论、算法与仿真》一书，是一次与作者肖瑛先生思想的深度对话。他不仅是一位知识的传授者，更像是一位引路人，带领我穿越水声通信的迷雾。我对书中关于“性能评估指标”的讨论尤为重视。作者没有简单地罗列各种性能指标，而是深入分析了每种指标在评估盲均衡算法时的意义和局限性。例如，他详细阐述了误码率（BER）、均方误差（MSE）、信道估计误差等指标的计算方法，以及它们如何反映算法在不同方面的表现。更重要的是，他强调了在评估实际系统性能时，不能仅仅依赖于单一指标，而是需要综合考虑多种因素，如数据吞吐量、延迟、鲁棒性等。他还提到了如何进行“统计分析”来评估算法的稳定性。例如，通过多次独立仿真实验，计算性能指标的均值和方差，从而更全面地了解算法的性能分布。这本书的价值在于，它不仅仅教会了我“如何做”，更教会了我“为什么这么做”，以及“如何评判做得好不好”。这种对细节的关注和对根本原因的探究，是真正科学研究的态度。

评分☆☆☆☆☆

《水声信道常数模盲均衡：理论、算法与仿真》这本书，是一本值得反复品读的学术著作。作者肖瑛先生在书中对“未来研究方向的展望”部分，让我看到了该领域的广阔前景。他没有仅仅停留在对现有理论和算法的介绍，而是积极地思考和探索未来的发展趋势。我对书中关于“人工智能在水声盲均衡中的应用”的讨论尤为感兴趣。作者敏锐地指出了深度学习、强化学习等先进的AI技术，在解决水声信道复杂性、提高盲均衡性能方面的巨大潜力。他提出了一些初步的设想，例如如何利用神经网络来构建更强大的信道模型，如何利用强化学习来优化均衡器的自适应策略等。他还提到了“低功耗、低复杂度”的均衡算法设计，以及“面向特定应用场景的均衡方案”的探索。这些前瞻性的思考，不仅为我指明了未来的研究方向，也激发了我进一步探索的动力。这本书的价值在于，它不仅提供了扎实的理论基础，更描绘了该领域令人兴奋的未来蓝图。