第41卷第6期2022年12月Vol.41,No.6Dec.,2022声学技术TechnicalAcoustics基于卡尔曼滤波的时变水声信道估计程华康，王好贤(哈尔滨工业大学（威海），山东威海264200)摘要：为了能同时利用时变水声信道的簇状稀疏特性和时间相关性，构造了一种时变水声信道模型，并基于该模型对传统的卡尔曼滤波压缩感知算法进行改进。该方法主要利用前一时刻估计的信道状态响应来确定当前时刻信道的候选支撑集，并以此构造时变水声信道的状态转移方程。通过卡尔曼滤波迭代的方法计算候选支撑集上的系数，最后通过阈值法滤除误差原子。仿真结果表明：该方法能有效地利用水声信道间的时间相关性来提高信道估计的性能，同时由于水声信道存在簇状稀疏特性，因此经该方法也具有一定的鲁棒性。关键词：信道估计；时变水声信道；卡尔曼滤波中图分类号：TN929.3文献标志码：A文章编号：1000-3630(2022)-06-0833-05TimevaryingunderwateracousticchannelestimationbasedonKalmanfilterCHENGHuakang,WANGHaoxian(HarbinInstituteofTechnology(Weihai),Weihai264200,Shandong,China)Abstract:Byusingthecluster-sparsecharacteristicsandtemporalcorrelationofunderwateracousticchannel,atime-varyingunderwateracousticchannelmodelisconstructedandthetraditionalKalmanfiltercompressivesensingalgorithmisimprovedunderthismodel.Intheproposedmethod,thechannelstateresponseatthepreviousmomentisusedtodeterminethecandidatesupportsetatthecurrentmoment,andthenthestatetransferequationforthetime-varyingunderwateracousticchannelisestablished.ThecoefficientsinthecandidatesupportsetarecalculatedbyKalmanfiltering,andtheerroratomsarefilteredoutbythresholdmethod.Thesimulationresultsshowthatthemethodcaneffectivelyutilizethetemporalcorrelationbetweenunderwateracousticchannelstoimprovetheperformanceofchannelestimation,andtheclustercharacteristicsofunderwateracousticchannelsmakesthemethodrobust.Keywords:channelestimation;timevaryingunderwateracousticchannel;Kalmanfilter0引言水声通信是目前实现水下远距离、高速数据通信的唯一方式。但水声信道是一个时变信道，并且可用的频谱资源受限，这些特性严重地限制了水下高速数据通信的发展。随着技术的飞速发展，正交频分复用技术(OrthogonalFrequencyDivisionMulti‐plexing,OFDM)由于...
