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第二十章 成功建模（第1页）

275成功建模

这种影响由多种因素造成，包括粗糙随机的海面、端流和非均匀水团，海洋内波以及收发换能器的随机摇摆等。

六个大项，上百个小项，挡在了水声通信的前面，张冲志有种一入侯门深似海的感觉，可这也激发出了他的潜力。

前五天他每天投入4个小时，后面他每天投入六个小时。让孙振开、王鸽又给他连接了一台小型计算机中心，一台学习、研究算法，一台计算验证。

他先将每个小项都建立起一个数学摸型，再将一个大的数学模型建立起来，大的构架简单，就是信号调制器、信号发射机、信号接受器、信号还原调制器，这其中的每一过程都要建模，然后联通起来。

然后依据这个主模型和小模型将六个大项分别建立模型，这一步起着承上启下的作用，是关键中的关键。

张冲志一连三天吃住在电脑前，将各种数学知识都使用了出来，象微积分、几何、代数、随机数学方法、复变函数、代数群环、域结构、数学分析、应用数学、群论、统计学、湍流等等，最后终于建立起一个模型来。

他接着将所掌握的实验数据一个个代入进去，计算出一个个与实验结果相合的结果来，其中还发现几个实验数据和结果存在较大误差。

这一步完成后根据模型向应用方向推广，先对现有的几种水声通信技术进行了研究。

现在正在使用的水声通信技术有几种。

一是单载波时域均衡技术，是目前最为常用的单波时域均衡器。

二是单载波频域均衡技术，这种技术综合了OFDM和单载波时域均衡的优点，降低了多载波系统的峰均比和相对噪声的敏感性，同时具有多载波系统相当的抗多径能力，且算法计算复杂度较低。

三是正交频分复用技术，采用正交频分复用（OFDM）技术通过相互正交的子载波将信带宽划分为若干个子信道，高速数字信号进行串并转换后被映射到各个子载波的幅度和相位上。

OFDM技术的各个子信道在频域上相互重叠，借助各子载波之间的正交性避免载波间干扰的出现，因此大大提高频谱利用率和对抗多径时延的弥散效用。

四是空间反转技术是一种广义的空间分集阵处理技术，可以在空间上和时间上同时对信号进行聚焦，获得接近理想的空间处理增益。

五是多输入多输出技术，也叫MIMO系统采用多阵元发射和接收，能有效地利用随机衰落和可能存在的多经传播来提高数据传输速率，在不额外增加所占用的带宽的前提下扩充信道容量，得到人们越来越多的关注。

综合了大量知识，进行重组优化，并进行创新。他首先改进了信号调制器算法，将声波频率进一步细化，确定了在什么环境下声波频率的最优解。

接着他对发射机进行了重新设计，利用抛物线、矩阵干涉和聚焦原理，减少海水的阻性，加大传输的距离和数据精度。

另外他采用矩阵的抛物线加强聚焦，增强信号接受能力，增加补溢性。

最后，他尽最大能力提高算法，加强信号还原调制器，排除干扰信号，对于图象传输采用了数据库方法，在还原调制器内尽可能多存储各种图像，如鲅鱼的图像传输，发射机只将鲅鱼的长短大小等基础数据发射过来，由还原调制解调器自动匹配还原出来就行了，极大减少了数据传输量。

最后整合了一套豪华型，一套简易型设备存入硬盘，当然数据，推导过程等全部完备。

将硬盘直接交给牟教授就不管了，因为已是5月23日，5月26号快到了，红桥杯和丘数赛决赛快到了。

……

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