电磁频谱衰落信道的相位校正盲均衡算法研究

针对电磁频谱衰落信道中常规恒模盲均衡算法对所接收信号相位变化不敏感的缺点,研究了一种即携带接收信号的幅值信息,同时还携带接收信号相位信息的修正恒模盲均衡算法。论文在对修正恒模盲均衡算法进行推导的基础上,利用电磁频谱衰落信道,仿真了高阶正交幅度调制信号的修正恒模盲均衡算法性能。仿真结果表明,修正恒模算法在均衡后星座图不仅汇聚程度大幅提高,而且纠正了由电磁频谱衰落信道带来的相位偏转,在收敛速度和降低残余符号间干扰方面均改善了均衡器的性能。
     

基于恒模类的盲均衡算法的仿真研究

本文阐述了用于信道盲均衡的恒模算法的数学模型和基本原理。对近年来出现的恒模算法的改进算法——变步长恒模算法、修正恒模算法、多模算法、修正多模算法和双模式恒模算法进行了分析和仿真。仿真结果表明,与恒模算法相比,变步长恒模算法和多模算法有较小的剩余误差和较快收敛速度。修正恒模算法和修正多模算法则克服了信道传榆引起的相位偏移。     

盲信道均衡中的一种修正恒模算法

用于数字通信盲信道均衡的恒模算法(CMA)存在收敛速度慢和相位旋转等缺点.该文提出了一种修正的恒模算法(MCMA),该算法能使被修正的误差函数最小化,并且自适应学习率可由接收序列即时调整.用正交振幅调制(QAM)信号对两种算法进行了性能比较,广泛的模拟结果显示提出的修正恒模算法比普通恒模算法的收敛速度快,均衡输出符号间干扰(ISI)小.该算法收敛后均衡器输出既无相位旋转也无延迟等特点.与普通恒模算法相比该文提出的修正恒模算法的盲均衡性能更优.     

概率密度函数的并行软方向判决盲均衡算法

基于Parzen窗方法概率密度函数盲均衡算法比恒模算法具有更好的性能,但一样会出现随机相位旋转现象.利用最大后验概率准则中的相位信息,讨论一种基于Parzen窗方法概率密度函数的并行软方向判决盲均衡算法.高阶QAM调制信号仿真结果表明,算法克服了输出信号出现的随机相位旋转现象,并且算法的收敛速度较PPDF算法快,收敛后均衡器输出的稳态码间干扰也较小.     

归一化自适应共轭梯度恒模盲均衡仿真研究

为提高恒模盲均衡算法收敛速度,提出了一种归一化自适应共轭梯度恒模盲均衡算法并进行了仿真研究。利用级联滤波方法对恒模盲均衡器输入进行了重新定义,并在此基础上采用自适应共轭梯度算法对均衡器参数进行更新,对均衡器输入采用归一化进行处理,以保证算法的稳定性。共轭梯度算法计算复杂度介于LMS和RLS算法之间,与LMS算法相比较具有更快的收敛速度,仿真结果证明归一化自适应共轭梯度算法恒模盲均衡与传统恒模盲均衡算法相比具有更好的均衡性能,复杂信道条件下剩余码间干扰可降低约10 dB,均衡系统中引入的级联滤波器可视为时变信道的一部分,表明算法对于时变信道同样有效。     

基于二阶循环统计量的直接盲MMSE均衡算法

提出了一种基于二阶循环统计量的直接盲MMSE均衡算法。该算法利用接收信号的二阶循环平稳性,依据MMSE准则,不经过辨识直接均衡信道。由于利用了信号的周期循环平稳性,该算法可以实现非最小相位系统的盲均衡。仿真实验表明,与基于子空间的盲均衡算法和基于CMA的盲均衡算法相比较,该算法运算复杂度低、收敛速度快、且不会陷入局部最优点。此外,由于该算法不经过辨识直接均衡信道,所以受信道阶数误差的影响较小。     

空时分组编码系统中的空时恒模算法

研究了基于空时分组编码下的盲均衡系统,提出了一种改进的自适应恒模算法,即空时恒模算法。空时恒模算法是在利用传输信号恒模特性以及发掘编码方式统计特性的基础上,提出的一种自适应盲均衡恒模算法。该文通过MATLAB仿真,表明了空时恒模算法(ST-CMA)比传统的恒模算法(CMA)在相同参数条件下有性能的提高。     

二维扩展频谱系统下的PARAFAC接收机

对二维扩展频谱系统的接收信号经过IDFT(离散傅里叶反变换)模块后的信号进行分析,表明此信号具有三线性模型特征;为此,提出了二维扩展频谱系统下PARAFAC(平行因子)接收机算法,该算法先利用三线性交替最小二乘(TALS)算法估计出信源矩阵,然后对其进行判决.仿真结果说明:二维扩展频谱系统PARAFAC接收机算法性能随着SNR增加越来越逼近于非盲相干检测接收机,而且在较低SNR条件下它们具有相近的性能.该算法无需时域扩频码、频域扩频码和信道衰落信息,是一种真正意义上的盲的检测算法.     

空时分组编码系统中的空时恒模算法

研究了基于空时分组编码下的盲均衡系统，提出了一种改进的自适应恒模算法，即空时恒模算法。空时恒模算法是在利用传输信号恒模特性以及发掘编码方式统计特性的基础上，提出的一种自适应盲均衡恒模算法。该文通过MATLAB仿真，表明了空时恒模算法（ST-CMA）比传统的恒模算法（CMA）在相同参数条件下有性能的提高。     

适用于高阶QAM信号的水声信道修正盲均衡算法

针对水声信道的相位旋转问题,提出了适用于高阶QAM(quadrature amplitude modulation)信号的改进的修正常数模算法（improved modified constant modulus algorithm, IMCMA）。在不增大计算量的前提下,对修正常数模算法（MCMA）的权值迭代函数进行修改,从而修正误差控制函数,改善相位补偿能力。在具有多普勒相位旋转的典型两径水声信道环境中进行计算机仿真。结果表明,IMCMA算法相比MCMA算法加快了收敛速度,改善了稳态误差性能;同时又具有和LMS(least mean square)算法相当的相位补偿能力和收敛性能。IMCMA算法可为高速水声通信提供一种非常实用的均衡方法。     

采用瞬时梯度变化率判决的双模式盲均衡算法

为进一步提高恒模盲均衡算法的性能,文中提出了一种采用瞬时梯度变化率判决的双模式盲均衡算法。利用两次相邻均衡迭代前后的归一化权值变化量定义瞬时梯度变化率,并依此设置判据实现均衡迭代过程中的恒模算法和判决引导算法的适时切换,实现双模式盲均衡算法。双模式盲均衡算法可以有效结合恒模算法稳健和判决引导算法快速收敛和收敛精度高的优点,提高盲均衡算法的性能,计算机仿真结果证明了算法的有效性。     

利用记忆梯度法改进的变步长恒模盲均衡算法研究

针对传统恒模盲均衡算法收敛速度慢、固定步长条件下收敛速度和收敛精度之间存在矛盾的缺陷,提出了一种利用记忆梯度法改进的变步长恒模盲均衡算法。用记忆梯度算法替代最速梯度下降算法实现对恒模盲均衡中均衡器权值的调整,充分利用当前和前面迭代点的梯度信息,同时利用梯度信息变化率作为学习步长调整因子。新算法有效地提高了算法收敛速度,与共轭梯度法和拟牛顿法等改进算法比较,具有较低的计算复杂度和更好的均衡性能。计算机仿真证明了这一算法的有效性。     

频率选择性信道下空时分组码直接盲信号检测算法

针对空时分组码系统中训练序列的引入会降低系统传输效率的问题,提出了一种在频率选择性衰落信道下无需信道估计直接对空时分组码进行盲信号检测的算法.该算法在发射端采用线性预编码并且在接收端采用子空间方法进行解码.和已提出的其他盲信号检测算法不同,它可以在未知信道信息的情况下以满速率发送和接收信号并获得满的分集增益.该算法可以被推广到有任意发射天线数的空时编码结构.Monte Carlo仿真实验表明,该算法和使用准确信道信息的解码算法性能相近.     

基于统计特性均衡准则的联合盲均衡算法

研究了一种基于统计特性均衡准则的判决引导盲均衡结构,以有效克服水声信道多径衰落的不利影响,并针对水声信道的时变多普勒特性,引入数字锁相环技术,提出了一种基于统计特性均衡准则的判决引导盲均衡,与数字锁相环相结合的联合盲均衡算法,以快速纠正信道引入的载波相位旋转,加快算法的收敛速度.仿真结果证明了该算法的有效性.     

联合CMA+DDLMS盲均衡算法

在数字视频广播有线标准接收机的盲均衡器中,通常采用恒模算法(CMA)进行系数的初始化计算。为了克服传统恒模算法收敛速度慢的缺点,该文提出了一种用于捕获阶段的快速盲均衡算法。该算法在捕获阶段同时利用恒模算法和面向判决的最小均方算法(DDLMS)的误差对系数进行更新,在不增加乘法运算次数条件下提高了均衡的性能。对该算法进行了理论分析,并针对正交幅度调制信号进行了仿真。结果证明,该算法能够在保证收敛精度的基础上,有效提高盲均衡收敛速度,同时便于硬件实现。     

基于正交小波变换的变步长盲均衡算法

提出了一种基于正交小波变换的变步长盲均衡算法。该算法将正交小波变换理论引入到常数模盲均衡算法中,充分利用小波变换对信号的去相关性及指数型变步长控制迭代过程的特性来加快收敛速度。与常数模算法及基于正交小波变换的盲均衡算法相比,该算法收敛速度快、稳态误差小、均衡效果好。水声信道盲均衡的仿真结果,验证了其的性能。     

基于分集接收的卫星认知通信动态频谱感知策略

针对基于固定判决门限的频谱感知策略无法适应信道衰落变化导致频谱感知效率下降的问题,结合卫星网络中待检测信号能量较低的特点,提出一种Nakagami-m信道环境下基于分集接收的动态频谱感知策略。该策略利用改进的模糊聚类算法动态获得频谱最佳判决门限,使得判决门限能够根据信道衰落变化自适应调整;在此基础上利用MRC(maximum ratio combining)与EGC(equal grain combining)2种分集方式增大认知用户的接收信噪比,以减小弱信号环境对能量检测算法频谱检测性能的影响。仿真结果表明:该策略能够有效提高低信噪比环境下的频谱感知性能。     

利用频谱峰值特征的窄带频谱感知方法

针对全盲条件下窄带频谱感知在低信噪比时性能不理想的问题,提出了一种基于频谱峰值局部密度的频谱感知(MTSE-MLD)方法。该方法对接收信号采用多窗谱(MTSE)估计功率谱,提取其最大值组成峰值序列,借鉴聚类思想利用频谱峰值局部密度的最大值(MLD)作为检测统计量,理论推导并仿真验证了其服从Ⅱ型极值分布,从而得到给定虚警概率下的检测门限,实现信号的盲检测。实验结果表明:MTSE-MLD方法无需任何先验信息,对噪声方差不敏感,适用于加性高斯白噪声信道与多径衰落信道下通信信号的检测;在数据量相同的条件下,与特征值能量法相比性能提高了1dB。     

一种智能天线MC-CDMA系统中的最小二乘恒模波束成形算法

提出了智能天线多载波CDMA系统中一种最小二乘恒模波束成形算法，它是在对多载波阵列接收信号进行恒模波束成形的同时，用已估信道参数对各个子载波上的信号进行合并（采用ORC、EGC或MRC），然后对合并后的信号进行判决，用判决后的信息和期望用户的扩频码重构各个子载波上的信号，最后用此重构信号与波束成形输出信号的差去控制波束成形器的抽头系数，从而提高了系统的性能．对这种波束成形算法与传统的最小二乘恒模波束成形算法进行了仿真比较，仿真结果表明，提出的束成形算法的误码性能优于传统的算法．     

一种新颖的多用户协作频谱检测算法

频谱检测是认知无线电的一项核心技术,其检测性能容易受到信道衰落的影响.与单用户频谱检测相比较,多用户频谱检测能够克服认知无线电中衰落环境对系统检测性能的影响.文章分析了能量检测在高斯信道、瑞利衰落信道和阴影衰落信道下的检测性能,提出了一种新的多用户协作频谱检测数据融合算法.该方法采用1 bit的双极性信号表示单节点认知用户能量检测的判决结果并送至融合中心,融合中心根据每个认知用户的信噪比进行加权融合.仿真结果表明,该算法能够更加有效地克服信道衰落对频谱检测性能的影响,其检测性能明显优于OR准则算法.