Page 192 - 《应用声学》2025年第2期

452 2025 年 3 月

MSE=-8.83 MSE=-21.07 MSE=-25.54 MSE=-34.67
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(a) 0൓ᒭᤖ̽ (b) 1൓ᒭᤖ̽ (c) 2൓ᒭᤖ̽ (d) 4൓ᒭᤖ̽
图 12 16QAM-0.78FTN 自迭代星座图
Fig. 12 16QAM-0.78FTN self iterative constellation

MSE=-12.74 MSE=-20.13 MSE=-25.35 MSE=-28.31
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(a) 0൓ᒭᤖ̽ (b) 1൓ᒭᤖ̽ (c) 2൓ᒭᤖ̽ (d) 4൓ᒭᤖ̽
图 13 64QAM-0.9FTN 自迭代星座图
Fig. 13 64QAM-0.9FTN self iterative constellation
最后利用星座图展示所提 NR-VAMP-CETE 16QAM-0.83FTN 信号可以实现零错误传输，SE 为
的自迭代性能增益。 图 12(16QAM-0.78FTN) 和 2.48 bits/(s·Hz) 的 64QAM-0.93FTN 信号，误码率
图 13 (64QAM-0.9FTN) 展示了一个正确译码数据 达到 10 −5 量级。本研究展示了 MQAM-FTN 技术
帧中不同自迭代次数下的符号星座图，并给出对 在垂直水声通信中的应用潜力，对于不同海洋信道
应的 MSE(单位：dB)。从符号星座图可以看到，随 和复杂海况，均衡技术还需进一步研究与优化，以增
VAMP 自迭代挖掘符号信息，不同接收符号点之间 强稳定性和可靠性。
的欧氏距离增大，MSE 随自迭代而降低。16QAM- 致谢 感谢参与本次水声通信海试的全体工作人员
0.78FTN 信号的均衡器自迭代 MSE 增益可以达到 为本文提供了可靠的海试数据。
25 dB，对于64QAM-0.9FTN信号，自迭代均衡输出
的MSE 增益也可以达到 15 dB，由于存在自迭代增
参 考 文 献
益，软均衡器性能得到提升，进而提升Turbo均衡器
整体性能。
[1] Ma Y L, Zhang Q F, Wang H L. 6G: Ubiquitously ex-
tending to the vast underwater world of the oceans[J].
4 结论 Engineering, 2022, 8(1): 12–17.
[2] Singer A C, Nelson J K, Kozat S S. Signal processing for
为实现高阶调制 MQAM-FTN 水声通信，本 underwater acoustic communications[J]. IEEE Communi-
研究设计了一种先进的接收机，能有效补偿多普 cations Magazine, 2009, 47(1): 90–96.
[3] 朱维庆, 朱敏, 武岩波, 等. 载人潜水器 “蛟龙” 号的水声通信
勒时频偏移和 ISI。首先提出 SICTE 方法来准确
信号处理 [J]. 声学学报, 2012, 37(6): 565–573.
估计时变多普勒，并提出 NR-VAMP-CETE 算法 Zhu Weiqing, Zhu Min, Wu Yanbo, et al. Signal pro-
进行 FTN 信号均衡处理。垂直海试结果验证，相 cessing in underwater acoustic communication system for
较于传统的 DR-DATE 接收方法，所提接收机具 manned deep submersible “Jiaolong”[J]. Acta Acustica,
2012, 37(6): 565–573.
有更快的收敛速度。当传输距离为 900 m、最大
[4] Ochi H, Watanabe Y, Shimura T. Basic study of under-
运动速度为 0.781 m/s 时，SE 为 1.85 bits/(s·Hz) 的 water acoustic communication using 32-quadrature ampli-