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LDPC 码的迭代相位同步技术研究

在分析符号先验信息对EM 算法收敛特性影响的基础上,提出了一种基于非规则低密度奇偶校验 (low-density parity check, LDPC) 码的迭代相位同步算法。由于EM 算法的收敛速度与译码器提供的信息量密切相关,新算法利用非规则LDPC码的不等度分布特性,其度数高的变量节点在初始译码过程中能快速正确译码并为期望最大（expectation maximization, EM）同步器提供高可靠的先验信息,从而改善EM 同步器的收敛性能。仿真表明,基于非规则LDPC 码的EM 迭代同步算法具有更大的相位估计范围和更快的收敛速度。     

基于联合极性迭代的载波相位恢复盲均衡算法

为了克服基于统计特性均衡准则的线性盲均衡器均方误差大、计算复杂及多途信道引起的载波相位旋转等问题,在研究基于极性迭代的线性盲均衡器与判决引导盲均衡器的基础上,引入数字锁相环技术,提出了一种基于联合极性迭代的载波相位恢复盲均衡算法.该算法利用极性算法来减小计算量,利用判决引导算法来减小均方误差,利用锁相环技术来克服多径衰落信道引起的载波相位旋转.水声信道盲均衡的仿真结果表明:该算法均方误差小,收敛速度快,计算复杂度低,并能快速纠正信道引入的载波相位旋转.     

基于高斯混合模型的光纤罗经误差概率分布建模

针对船用光纤罗经误差的概率分布不完全符合高斯分布的情况, 提出了一种基于高斯混合模型(Gaussian mixture model, GMM)的光纤罗经误差概率分布函数(probability distribution function, PDF)建模方法。该方法使用多个高斯分布的线性叠加来拟合光纤罗经误差的概率分布, 并结合一种鲁棒性的期望最大化(expectation maximization, EM)算法来估计GMM中的参数。仿真分析和实测数据验证, 相比于使用单一的高斯分布, 基于所提方法建立的光纤罗经误差概率分布更加符合该导航设备误差的实际概率分布。     

基于信号子空间的半盲多用户检测

将线性共轭的思想引入到基于子空间的半盲多用户检测,设计了基于子空间方法的线性共轭半盲多用户检测器,有效地改善了系统的输出信干比和误码率性能.PASTd 算法由于复杂度低而被广泛的应用于多用户检测,然而,PASTd算法跟踪到的信号子空间不正交,从而导致收敛速度极慢.针对这一问题,对PASTd算法进行了改进,提出一种修正的PASTd算法,并将其应用于线性共轭半盲多用户检测器,从而有效的提高了收敛速度,降低了计算复杂度.仿真实验验证了该算法的有效性和可行性.     

基于正交小波包变换的变步长双模式盲均衡算法

在分析正交小波包变换盲均衡算法特性的基础上,提出一种基于正交小波包变换的变步长双模式盲均衡算法(WPT-VDMA)。该算法利用正交小波包变换良好的去相关性和变步长,来加快收敛速度;利用符号判决实现基于正交小波包变换的常数模盲均衡算法(WPT-CMA)与基于正交小波包变换的判决导引盲均衡算法(WPT-DD)间的切换,以减小均方误差。仿真结果表明,与WPT-CMA和WPT-DMA(基于正交小波包变换的双模式盲均衡算法)相比,WPT-VDMA收敛后的均方误差分别减少约3.1dB和2.2dB,收敛速度分别快约6500步和3000步。因此,该算法具有收敛速度快、跟踪性能好、均方误差小的特点。     

基于正交小波包变换的水声信道盲均衡算法

为了克服常数模算法(CMA)收敛速度慢的缺点,在分析正交小波包和常数模算法的基础上,推导出正交小波包变换矩阵的通用表达形式,提出一种基于正交小波包变换的盲均衡算法(WPTCMA),并给出相应的均衡器结构.与基于正交小波变换的常数模算法(WTCMA)相比,该算法将正交小波包变换理论引入到常数模算法中,充分利用了小波包变换对信号很强的去相关能力,并通过能量归一化方法来加快收敛速度.水声信道盲均衡的仿真结果,验证了该算法的性能.     

引入动量项的正交小波变换盲均衡算法

针对常数模算法(CMA)收敛速度慢的缺点,推导了均衡器的正交小波表示式及正交变换矩阵的表示式,在分析正交小波变换常数模盲均衡算法(WTCMA)的基础上,将动量算法引入WTCMA中,得到了一种引入动量项的正交小波变换常数模盲均衡新算法(MWTCMA).该算法将基于小波变换的常数模盲均衡算法和动量项相结合,通过归一化的正交小波变换和引入动量项来提高收敛速度.同时给出了算法的收敛条件,并对算法计算量进行了分析.水声信道仿真结果表明:与基于正交小波变换的常数模盲均衡算法(WTCMA)及常规常数模算法(CMA)相比,新算法具有更快的收敛速度,从而能更有效地实现信号与噪声的分离以及信号的实时恢复.     

动态目标函数下的神经网络盲均衡仿真研究

盲均衡算法中常数模(CMA)和判决引导(DD)模式适时切换可以有效提高算法收敛速度和均衡性能,但是切换时机难以选择,同时在信道突发干扰条件下无法保证算法的稳健性.为此结合CMA和DD算法代价函数构造了一种动态目标函数,目标函数随着均衡算法迭代次数进行调整,以前馈神经网络(FNN)作为盲均衡器实现信道均衡,并以移动窗剩余误差变化率为判据对目标函数进行适时重置克服信道可能的突发干扰.计算机仿真表明了算法的有效性.     

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.     

基于集员共轭梯度的约束自适应波束成形算法

针对传统波束成形计算复杂度过大的问题,提出一种基于集员共轭梯度的约束自适应波束成形算法。运用共轭梯度算法原理,在期望信号功率保留的约束条件下使输出方差最小,得到权重向量,避免计算输入信号的协方差逆矩阵,有效达到收敛。集员方法运用时变边界约束条件,实行数据选择性更新,减少计算复杂度。该算法运用集员方法和共轭梯度,避免重复计算,得到有效的权重向量,保证良好的收敛性能。又对算法进行计算复杂度和收敛性能分析。仿真结果表明,与其他传统算法相比,该算法在保证良好的收敛性能的同时,大大减少了计算复杂度。     

基于RLS-BP算法的复信道盲均衡技术

基于RLS-BP(Recursion Least Square-Back Propagation,简称RLS-BP)算法提出了一种新的应用于复信道的神经网络盲均衡算法.算法实现了对一个输入、输出和权值都为复数的网络的训练.网络的误差传递采用后向传播(Back Propagation,简称BP)结构,用RLS算法实现网络的训练,这样不仅加快了网络的收敛速度,而且使得均方误差也进一步减小.为了适应复信道,新算法采用常数模(Constant Modulus algorithm,称CMA)算法的代价函数实现算法对复信道的盲均衡.最后对线性复信道和非线性复信道的均衡进行了仿真,结果表明新算法有较快的收敛速度,且稳态均方误差较CMA算法和传统的神经网络盲均衡算法有大幅度的降低.     

恒虚警检测信源数的方法

提出了一种恒虚警检测信源数的方法,该方法通过定义一个由观测协方差矩阵相邻特征值之差统计量构成的五维矢量序列,并利用K均值(K-means)聚类算法将所定义的五维矢量序列分成两类,且视为信号和噪声子空间.当将噪声予空间所对应的特征值序列描述成一个统计分布,并通过期望最大(expectation maximization,...     

拟牛顿分数低阶恒模算法的研究

为了提高分数低阶恒模均衡算法的收敛速度,提出了一种基于分数低阶恒模代价函数的拟牛顿自适应盲均衡算法.由于在权矢量更新方程中引进了代价函数的二阶Hessian矩阵,从而使算法的收敛速度较利用最速下降法的分数低阶恒模算法大大提高且具有较好的韧性.利用Matlab 对两种算法进行仿真,仿真结果对新算法性能的提高进行了验证.     

蚁群算法在盲均衡问题中的应用研究

蚁群算法是一种生物仿生算法,该算法具有正向反馈、并行计算等特点,可以有效地避免算法收敛到局部最优解。将蚁群算法用于求解盲均衡问题的恒模代价函数,提出一种基于蚁群算法的盲均衡算法,新算法加快了收敛速度,减少了码间干扰的影响,降低了误码率。计算机仿真验证了新算法的有效性。     

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。     

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。     

一种新的基于LMS的自适应半盲多用户检测算法

深入研究了最小均方(least mean square,LMS)盲多用户检测,提出多载波码分多址(multicarrier CDMA,MC-CDMA)系统下一种基于子空间约束LMS的自适应半盲多用户检测算法.该算法设计了一种最小输出能量(minimum output energy,MOE)半盲检测器,给出一种子空间约束LMS算法自适应得到MOE检测器的权向量.为了降低计算复杂度,采用修正的紧缩近似投影子空间跟踪(projection approximation subspace tracking with deflation,PASTd)算法自适应跟踪信号子空间.通过利用小区内所有用户的扩频码有效地抑制了多址干扰,将权向量约束在信号子空间,降低了噪声子空间的影响,从而提高了收敛速度,改善了输出信号干噪比和误码率性能,仿真实验验证了该算法的有效性.     

基于双层符号常数模的多径水声信道盲均衡算法

针对常数模算法(CMA)及符号常数模算法(SCMA)迭代中的大量乘法运算会产生延时的不足，提出了双层符号常数模算法(DSCMA)。该算法采用逐级取符号的办法，将迭代过程中的大量乘法运算转化为比较运算，大大减少了计算量。而基于双层符号常数模的多径水声信道盲均衡器，具有收敛速度快，超量均方误差和计算复杂度小等特点。用负声速梯度信道及深海信道对该盲均衡器性能进行的仿真研究表明：该盲均衡器对多径干扰有良好的抑制作用，对水下数据通信有很强的实用价值。     

基于子空间的MMSE群盲多用户检测算法

针对CDMA上行链路系统中,基站已知小区内用户的扩频码而对小区外用户扩频码未知的情况,提出一种基于子空间方法的最小均方误差(minimum mean square error,MMSE)群盲多用户检测算法。该算法利用所有已知的扩频码有效消除了多址干扰,采用改进的紧缩近似投影子空间(projection approximation subspacetracking with deflation,PASTd)跟踪算法实现信号子空间的自适应跟踪,提高了收敛速度。仿真结果表明,所提算法收敛速度快,输出信干噪比和误码率性能优于PASTd盲多用户检测,逼近奇异值分解(singular value decom-position,SVD)群盲多用户检测,并保持了较低的计算复杂度。