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申请/专利权人：中国人民解放军海军潜艇学院;西北工业大学

摘要：本发明公开基于延迟多普勒域Turbo均衡的导航数据处理方法，属于水声导航数据处理方法领域，用于减轻符号间干扰和多普勒效应。本发明基于IPNLMS信道估计算法将时域稀疏水声信道变换为DD域近似时不变信道，得到DD域接收信号，再利用MMSE均衡得到DD域检测信号，经DD域反变换得到时域检测信号，时域检测信号经过解映射、解交织后送入软解码器得到时域软信息，作为时域先验信息参与迭代均衡，针对快时变水声信道，利用DD域信道近似与时间无关的特点和交叉域迭代均衡，实现基于DD域Turbo均衡单载波水声导航信号处理，提高系统的导航性能。

主权项：1.基于延迟多普勒域Turbo均衡的导航数据处理方法，其特征在于，包括：S1.发射端发射信号处理与发射，发射信号处理包括信号编码、交织和调制；S2.接收端接收信号预处理，包括同步、粗多普勒估计与补偿、下变频和抽样处理；S3.时域稀疏信道估计，利用IPNLMS算法对经过预处理后的接收信号进行时域稀疏信道估计；S4.信道域转换，构造时域信道矩阵，运用酉变换将时域稀疏信道估计后的时域快速时变信道变换为DD域准静态信道，DD域为时延多普勒域；S5.根据DD域信道模型对时域接收信号进行DD域变换得到DD域接收信号，DD域变换由维格纳Wigner变换和辛有限傅里叶变换SFFT组成；S6.对DD域接收信号进行最小均方误差MMSE均衡，得到DD域检测信号；S7.DD域检测信号经过反DD域变换得到时域检测信号；S8.先验信息计算，时域检测信号为均衡器的最终输出，经过解映射、解交织后送入软判决译码器进行软计算，得到时域先验信息，包括时域先验均值和方差；S9.时域先验信息经过交织、映射后再经酉变换得到DD域先验信息，DD域先验信息结合DD域接收信号，DD域等效信道矩阵，噪声方差作为Turbo均衡器下一次迭代的输入信息，实现水声导航信号的Turbo均衡迭代；S4运用稀疏快速傅里叶变换进行信道域转换，通过构造酉变换时域信道矩阵将时域稀疏信道估计后的时域快速时变信道变换为DD域准静态信道；S4.1时域信道与DD域信道之间的关系为: ；式（6）为式（5）的离散形式，和分别为信道的路径时延和多普勒频偏，j表示虚数，表示第p条路径时的信道系数，和分别表示第p条路径时延和多普勒频偏，.表示迪利克雷函数；S4.2时域信道矩阵与DD域信道矩阵之间的关系为: ；式（7）中，表示克罗内克积，代表N维傅里叶变换矩阵，代表M维的单位阵，表示共轭转置；式（8）为构造的时域等效信道矩阵，表示的第p列，建模第p条路径的时延，建模第p条路径的多普勒影响；式（9）中，为循环移位矩阵，反应时延的影响，M为最大时延，N为最大多普勒移位；式（10）中，为MN×MN的对角阵，反应多普勒的影响；S5中，根据DD域信道模型，时域接收信号表示为： ；式12为式11的离散形式，是均值为0方差为的加性高斯白噪声，m和n分别表示时延和多普勒索引，经过符号间隔后得到离散噪声，为第时刻的离散发射信号，由连续时间发射信号经过符号间隔采样后得到；时域接收信号随后被逐列排列为矩阵，对应用DD域变换以得到DD域接收信号： ；式中，为接收窗函数，为时频域接收信号，为M维傅里叶变换矩阵，为M维单位阵。

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