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龙图腾网恭喜山东省科学院海洋仪器仪表研究所申请的专利基于多波束分集的水下高速水声通信信号调制解调方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119922061B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510412616.8，技术领域涉及：H04L27/26；该发明授权基于多波束分集的水下高速水声通信信号调制解调方法是由孙继昌;倪秀辉;巩小东;冯向超;于砚廷;毛宇峰设计研发完成，并于2025-04-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于多波束分集的水下高速水声通信信号调制解调方法在说明书摘要公布了：本发明涉及水下水声通信技术领域，具体为基于多波束分集的水下高速水声通信信号调制解调方法，包括发射端调制，采用多波束换能器阵列生成空时编码的调制信号，接收端通过自适应波束形成实现空间分集；调制采用正交频分复用与256‑QAM结合的混合方式，通过动态子载波分配优化频谱效率；接收端解调，基于LSTM‑CNN联合网络构建三维补偿矩阵，实现信道冲激响应与多普勒频偏的联合估计。本发明通过采用八单元十字阵型多波束分集技术，完成空间信号聚焦与多径干扰抑制任务，达到空间复用增益的效果；通过结合256‑QAM与OFDM动态子载波分配，完成高频谱效率传输任务；通过构建LSTM‑CNN联合网络的三维补偿矩阵，完成时延‑多普勒联合估计任务，使信道估计误差降低。

本发明授权基于多波束分集的水下高速水声通信信号调制解调方法在权利要求书中公布了：1.基于多波束分集的水下高速水声通信信号调制解调方法，其特征在于：包括发射端调制，采用多波束换能器阵列生成空时编码的调制信号，接收端通过自适应波束形成实现空间分集；调制采用正交频分复用OFDM与256-QAM结合的混合方式，通过动态子载波分配优化频谱效率；空时编码后的信号由八单元十字阵型多波束换能器阵列发射，通过波束权重计算实现定向覆盖； 接收端解调，基于LSTM-CNN联合网络构建三维补偿矩阵，实现信道冲激响应与多普勒频偏的联合估计；采用分数阶傅里叶变换处理时频双选择性衰落，变换阶次根据信道相干参数自适应调整；经软判决译码恢复数据，并提取混沌导频实现同步定位； 在调制信号中嵌入混沌加密的定位导频序列，同步实现通信加密与水下定位； 所述多波束换能器阵列采用八单元十字阵型，其由八个换能器单元组成，在水平与垂直方向各四个对称分布形成十字阵型； 波束权重计算为： ； 其中，M=8，表示换能器阵元总数；m为阵元序号，m=1，2，…8； d=λ2表示阵元间距，λ为声波波长； θ∈[-45°，45°]，表示波束指向角，且工作频段限定为23-27kHz； 为归一化因子，确保总发射功率恒定，避免波束能量随阵元数增加而发散； 表示阵元m相对于参考点的相位延迟，通过相位调整实现波束在方向θ上的相干叠加；计算第m个阵元的复权重，生成指向θ方向的波束； 波束权重计算用于避开海洋哺乳动物敏感频段，通过控制各单元信号的相位差，实现波束在方向θ上的相干叠加； 所述三维补偿矩阵构建方法包括： 建立信道状态空间模型： ； 表征水下声信道的频率-时间响应特性，表示频率，表示时间； 表示对所有多径分量求和，综合多径效应，构建完整信道响应； 表示第p条路径的复衰减系数与时延-多普勒效应，描述多径信号的幅度、相位与时频特性； 其计算目标是描述水下声信道的时延与多普勒联合效应，输出结果是信道频率-时间响应矩阵；αp表示第p条路径的衰减系数，表示第p条路径的时延，fd表示多普勒频偏。

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