多径FIR信道的盲和半盲识别与均衡

在多径信道传输中，由于信道畸变而造成的符号间干扰是影响带很通信信道性能的重要因素之一，为提高系统性能，在接收端需采用均衡技术，充利用输出信号统计特性的盲信道均衡算法是现在的研究热点，由于信号在传输过程中，有信道先验知识或突发数据的先导字符等可以利用，因此半盲识别及均衡也具有很好的应用前景，本文从理论上对目前的盲和半盲均衡算法作了介绍，并在最后就以后的研究方向提出了作者的一些观点。     

一种用于多径衰落水声信道的盲均衡算法仿真研究

在水声数字通信中，严重的多径衰落和多普勒频移是影响通信性能的两个主要因素。研究了一种分数间隔判决反馈盲均衡结构，以有效地克服水声信道多径衰落的不利影响。同时，针对水声信道的时变多普勒特性，在分数间隔判决反馈结构的基础上，提出了一种修正常数模分数间隔判决反馈盲均衡与二阶数字锁相环相结合的盲均衡算法，以纠正信道引入的载波相位旋转。最后通过计算机仿真，将该算法与常数模波特间隔判决反馈盲均衡算法进行了性能对比，仿真结果证明了该算法的有效性。因此，该算法具有良好的实用性和应用前景。     

基于修正超指数迭代算法的双模式盲均衡算法仿真研究

收敛速度和剩余均方误差是评价盲均衡算法性能优劣的主要参数之一。超指数迭代盲均衡算法收敛速度快，但是，该算法对高阶QAM信号具有较大的剩余均方误差。针对数字无线电信道的盲均衡问题，提出了一种修正的超指数迭代盲均衡算法，该算法可校正无线电信道引入的载波相位旋转，并具有较快的收敛速度。在此基础上又提出了一种双模式盲均衡算法，该算法在收敛阶段采用修正的超指数迭代算法，之后根据某一切换准则，切换到判决导引算法，可有效减小超指数迭代算法对高阶信号的剩余均方误差。通过仿真证明了本算法的有效性。     

基于正交小波包变换的判决反馈盲均衡算法

针对严重线性失真的水声信道,在分析正交小波包变换理论和判决反馈盲均衡算法的基础上,利用正交小波包变换良好的去相关性特性,对判决反馈盲均衡算法的前馈滤波器权向量进行修正,提出了基于正交小波包变换的判决反馈盲均衡算法(WPT-DFE)。与基于正交小波变换的判决反馈盲均衡算法(WT-DFE)和常规判决反馈盲均衡算法(CMA-DFE)相比,该算法具有收敛速度快、跟踪性能好、稳态误差小的特点。水声信道的仿真结果,验证了算法的有效性。     

高阶正交幅度调制信号信道均衡算法的研究仿真

传统双模式盲均衡算法是基于常数模进行信道均衡,均衡收敛速度慢、频带利用率不高,针对这个缺点,利用高阶正交幅度调制(QAM)信号具有多个模值,频带利用率高的特点,提出了适用于高阶QAM信号的双模式多模盲均衡算法(DMMA)和半盲均衡算法(SBEA)。其中DMMA充分利用了QAM信号的特点,采用收敛速度快,算法复杂度低的多模盲信道均衡算法为基础模式,以收敛效果更好并且修正相位偏转的多模辅助算法为第二模式;SBEA是运用DMMA均衡后的结果作为自适应均衡算法的导频数据,提高整个算法的收敛速度和精度。仿真结果表明两种算法收敛速度快、稳态误差小,并且能消除码间干扰的同时修正相位偏转,具有很好的实用性。     

基于v-支持向量回归机的盲均衡算法

盲均衡可以看作模式分类问题,每一类由信源字符表的可能输出定义.由于支持向量回归机具有优良的泛化性能,提出了一种基于v-支持向量回归机的盲均衡算法,并且利用加权最小二乘方法求解v-支持向量回归机.计算机仿真结果表明提出的盲均衡算法具有计算复杂度低、适于实际应用的特点.     

单用户无线信道盲均衡算法综述

无线信道盲均衡是近年来通信信号处理领域的研究热点。简要介绍了单用户无线信道盲均衡的数学描述,综述了基于Bussgang技术、高阶统计量、二阶矩、神经网络理论、信息理论盲源分离等几种典型算法,介绍了盲均衡的发展历程、研究现状,最后提出了发展半盲均衡算法及将信息熵理应用于盲均衡算法等有价值的研究方向。     

面向物联网无人机通信的短突发CPM信号盲均衡算法

针对物联网无人机通信中短突发连续相位调制(continuous phase modulation, CPM)盲均衡算法复杂度高、收敛差等问题,提出了一种基于期望最大化-维特比(expectation maximization Viterbi, EMV)的盲均衡算法。首先,将Lazy维特比算法嵌入到期望最大化(expectation maximization, EM)算法的迭代过程中,得到一种低复杂度的盲均衡算法;然后,基于盲信道捕获(blind channel-acquisition, BCA)方法构建了一组初值集,克服了算法对初值的敏感性,同时提升了信道估计的收敛性能。理论分析和实验结果表明,所提的盲均衡算法能够有效兼顾收敛性和计算复杂度,相比传统方法,在性能损失很小的条件下可大幅度降低计算成本,并且具有良好的鲁棒性。     

一种带阶数检测的信道盲均衡算法仿真研究

传统的盲均衡算法需要预先具有均衡器阶数的先验知识,提出一种带阶数检测的信道盲均衡算法,采用进化算法结合常数模代价函数对均衡器阶数、均衡器权系数进行联合进化操作寻优,同时实现阶数、权系数估计。利用模拟浅海水声信道数据进行的仿真实验结果表明:本算法可有效避免常数模算法在低估阶数时造成的性能下降,适用于未知阶数情况下的信道盲均衡。     

基于统计特性均衡准则的线性符号判决反馈盲均衡算法

为了克服多途水声信道引起信号的相位旋转及基于高阶统计量的线性均衡器（LE）收敛后均方误差大的不足,提出了基于统计特性均衡准则的线性符号判决反馈盲均衡算法。该算法充分利用高阶统计量所包含的相位信息、均衡器输出信息的非线性变换及判决反馈算法来补偿相位旋转;利用符号算法可以减少计算量的特点来加快收敛速度;利用判决反馈滤波器的性能来减小均衡器输出的均方误差。因此,该算法在减小均方误差与补偿相位旋转方面的性能优于基于统计特性均衡准则的线性盲均衡算法;在收敛速度方面的性能优于基于统计特性均衡准则的线性判决反馈盲均衡算法。通过水声信道的仿真实验,验证了该算法的有效性和可靠性。     

宽带跳频通信系统频域均衡算法

针对差分跳频通信系统跳频带宽宽、瞬时带宽窄的信号特点,提出了一种差分跳频均衡算法--基于最小均方算法的多跳联合频域均衡算法。分析了最小均方误差准则频域均衡与单符号最小均方频域均衡对宽带差分跳频通信系统的不适用性,从而提出适用于差分跳频通信系统的多跳联合最小均方频域均衡算法,给出了算法详细的设计过程和结构。对算法性能在频率选择性衰落信道条件下进行仿真评估,结果表明本算法对差分跳频通信系统的信道均衡性能具有显著的作用,能提高差分跳频系统的解调误码性能。     

SC-FDE系统中基于UW的联合信道估计均衡算法

针对基于特殊字(unique word, UW)帧结构的单载波频域均衡(single carrier frequency domain equalization, SC-FDE)系统提出一种联合信道估计噪声预测最小均方误差-残留码间干扰消除(minimum mean square error-residual intersymbol interference cancellation, MMSE-RISIC)均衡算法。该算法包括噪声预测MMSE-RISIC均衡算法与基于UW的噪声消除时域信道估计算法, 并将频域均衡算法与信道估计算法相结合。最后,利用华北地区300 km的9径散射链路参数进行仿真, 结果表明基于UW的噪声消除时域信道估计算法较基于UW的时域信道估计算法总体性能有所提高, 当误码率为10^-2时信噪比大约有1.2 dB的性能增益; 联合信道估计噪声预测MMSE-RISIC均衡算法相比改进MMSE-RISIC均衡算法性能也有提高, 当误码率为10^-2时信噪比大约有3.2 dB的性能增益。     

一种基于分数采样的混合盲均衡算法仿真研究

在数字通信中,盲均衡是克服多径衰落信道导致的码间干扰的一种有效方法。超指数盲均衡算法的迭代算法收敛速度快,且便于跟踪时变信道。同时由于实际信道往往为非最小相位系统,此时线性均衡器性能不佳。因此针对严重频率衰落和非线性相位失真信道,提出了一种分数采样的混合盲均衡算法,并获得了较快的收敛速度和较小的剩余均方误差。仿真结果证明了该算法的有效性。     

基于ZoomFFT的水声OFDM信号解调算法

为解决快速傅里叶变换(FFT)栅栏效应对水声正交频分复用(OFDM)通信系统解调性能的限制问题,提出基于选带傅里叶变换(ZoomFFT)的水声OFDM通信解调算法.将接收信号经过移频、降采样等处理得到其细化谱,提高频谱分辨力,削弱栅栏效应;同时对信道响应进行细化处理,基于最小均方误差(MMSE)原理构造信道均衡算法,消...     

基于预编码矩阵的迭代均衡算法

针对长期演进(long time evolution,LTE)下行多输入多输出正交频分多址链路(multiple input multiple output orthogonal frequency division multiplexing, MIMO OFDM)异步通信系统中的天线间干扰和多径干扰的问题,提出一种低复杂度的基于预编码矩阵的迭代均衡算法。在发射端,该算法通过预编码矩阵将信号扩展到所有子载波上,从而降低部分子载波深衰落对扩展前原始信号的影响。在接收端,利用最小均方差误差排序QR分解(minimum mean square error sorted QR decomposition, MMSE SQRD)软输入软输出干扰消除均衡算法,一方面避免传统基于最小均方误差(minimum mean square error,MMSE)并行软干扰消除均衡算法中复杂的矩阵求逆运算,进而降低了算法复杂度,另一方面利用信道排列优先检测信噪比最大的传输符号提高检测准确性。同时通过预编码对重构信号中误差进行扩展,进而缓解在迭代干扰消除过程中的误差传播。仿真结果证明,在2发2收场景下,误码率在10^-3时,算法经过5次迭代后系统性能相比于现有的迭代均衡算法改善约4 dB。     

全递推型式线性预报法可视化仿真

在数字通信系统中,由于信道的严重非线性失真,使得当发送数据信号通过该信道时,在接收端将产生符号间干扰,导致接收性能的严重衰落,如造成较高的误码率。为了改善系统性能,接收端必须通过信道均衡或序列估计消除信道畸变,因此很多盲均衡算法被相继提出。本文根据基于二阶统计量的盲均衡经典算法构造了全递推型式线性预报算法,利用SIMULINK提供的基本模块库及DSP模块库建立SIMO系统可视化仿真模型。在该系统模型下分别对三种信道情况进行仿真,给出误码率曲线并进行对比,对仿真结果进行分析。     

一种复合型自适应Turbo均衡算法

针对短波信道以及短波瞬间通信以帧为单位进行传输的特点,提出了一种新的复合型自适应Turbo均衡算法(CATEA)。该算法结合最小均方(LMS)算法和递归最小平方(RLS)均衡算法的优点,分别在训练和直接判决阶段调整均衡器参数,因而克服了LMS算法收敛慢以及RLS算法计算量大的缺点。通过将该均衡算法与Viterbi译码算法进行迭代均衡和译码,极大地提高了均衡器性能,同时保持了较低的复杂性。仿真和实验测试证明了该算法的有效性。     

水声信道快速收敛自适应均衡算法

从提高自适应均衡算法水声信号收敛性能的角度出发,提出了一种新的快速收敛水声信道自适应均衡算法。该算法将改进的归一化均方误差算法和判决反馈均衡器结构有机结合,在不增加计算量的前提下,很好地实现了不同水声信道的自适应均衡,易于算法的硬件实现。仿真结果表明,该算法计算量同归一化最小均方(normalized least mean square, NLMS)误差算法的计算量相当,但在稳态误差和收敛速度上有很大优势;收敛性能与自适应调整最小二乘回归〖CD*2〗判决反馈均衡器(variable tap-length decision feed-back equalizer based on recursive least square, RLS-DFE)算法接近,却克服了RLS-DFE算法计算量大,不利于硬件实现的实际问题。提出的算法为水声通信提供了一种性能优良的可实现方法,具有较高的应用价值。     

基于短时傅里叶变换的水声通信自适应OFDM均衡

由于水声环境时变特性,在水声信道中进行正交频分复用(orthogonal frequency division multi plexing,OFDM)信号传输,子载波间的正交性易受到破坏,从而产生载波间干扰,使得水声通信的误码率性能变差。针对这个问题,提出一种适用于水下时变信道的自适应OFDM均衡算法,该算法采用滑动窗口进行子块短时傅里叶变换获得接收信号的二维时频谱,进而对该二维时频谱进行自适应时-频域联合合并均衡。该自适应均衡算法中采用最小均方误差算法跟踪信道时变特性,并通过自适应判决反馈均衡更新二维时频谱的加权合并系数,提高了OFDM系统抗载波间干扰的性能。仿真分析表明,所提出的OFDM均衡算法可在时变信道下,有效降低水声通信的误码率。