[发明专利]一种时变水声信道容量仿真模型

权利要求书

1.一种时变水声信道容量仿真模型，其特征在于，包括：

存储模块，预设并存储信道参数、大尺度参数、小尺度参数和多普勒参数；

读取模块，读取所述存储模块中的信道参数、大尺度参数、小尺度参数和多普勒参数，将所述信道参数和大尺度参数放入大尺度模块中，将所述小尺度参数发送到小尺度模块中，将所述多普勒参数发送到多普勒模块中；

大尺度模块，将所述信道参数和大尺度参数进行处理，通过一阶的AR变换获取大尺度变换后的随机信道参数，并将所述随机信道参数发送到多径信道处理模块中；

多径信道处理模块，基于射线追踪模型获取随机信道参数的多条路径的路径信息，以求得每条路径的路径长度、路径时延、小尺度衰减系数、路径到达角、海面海底反射次数和路径增益数据，并将每一条路径信息发送到筛选模块中；

筛选模块，忽略路径时延大于允许频率分辨率的路径，筛选出3至10条重要的路径，将筛选出的路径同时发送到小尺度模块和信道传输函数生成模块中；

小尺度模块，通过小尺度参数来计算由散射引起的多条微路径的小尺度衰减系数，并将所述小尺度衰减系数发送到信道传输函数生成模块中；

多普勒模块，处理多普勒参数，得到计算有效的多普勒矩阵，将所述多普勒矩阵发送到信道传输函数生成模块中；

信道传输函数生成模块，综合大尺度变换得到的路径系数、小尺度变换得到的小尺度衰减系数和多普勒效应得到的多普勒矩阵，在信道函数生成模块中计算总的传输矩阵并发送到信道容量处理模块中；以及

信道容量处理模块，通过对所述总的传输矩阵中信道传输函数进行处理变换，求平方和，积分等方法计算得到水声信道的脉冲响应、信道增益和信道容量。

2.根据权利要求1所述的时变水声信道容量仿真模型，其特征在于：所述存储模块中的信道参数存储于扩展名为prm的文件中，所述存储模块中的多普勒信息存储于扩展名为dop的文件中。

3.根据权利要求2所述的时变水声信道容量仿真模型，其特征在于：读取模块用读取指令读取存储模块中的信道参数、大尺度参数、小尺度参数和多普勒参数。

4.根据权利要求3所述的时变水声信道容量仿真模型，其特征在于：大尺度变换后的随机信道参数包括随机变量水深、发射端高度、接收端高度以及发射端和接收端的水平距离。

5.根据权利要求4所述的时变水声信道容量仿真模型，其特征在于：筛选模块通过路径长度来计算每一条路径的时延τ，最终只保留的路径，

其中，Δf为频率分辨率。