MIMO水声信道分数间隔自适应均衡的研究

 针对水声通信MIMO系统频率选择性衰落信道提出了一种分数间隔的判决反馈均衡器.结合采用二阶销相环路补偿载波相位偏移的方法,该均衡器消除了码间干扰,同时还降低了噪声增益.最后,通过仿真实验比较了单输入单输出(SISO)系统分数间隔判决反馈均衡和多输入多输出(MIMO)系统恒模算法的分数间隔判决反馈均衡器的特性.     

UWB多径信道下RAKE接收和均衡的作用分析

在超宽带(UWB)通信系统中存在码间干扰(ISI)的多径信道下,RAKE接收机和均衡的作用关系还没有定论.有观点认为UWB中RAKE接收具备信道均衡的特性,因而RAKE接收时不需要均衡器,其出发点是将RAKE接收机中ISI视为与当前符号不相关的高斯噪声,或认为RAKE接收能缩短信道时延扩展.本文针对这两种观点及其依据进行了探讨,通过对存在ISI的RAKE接收机的性能进行分析,并利用IEEE 802.15标准中的多径信道模型进行了RAKE接收与均衡的仿真对比试验.结果表明:RAKE并不能起到抑制ISI的作用,故而对多径信道环境ISI仍然需要均衡器来消除.     

两字符输入下含公零点FIR-MIMO信道均衡器存在的一个充分条件

针时两字符输入下含公零点的FIR-MIMO(finite impulse response-multiple-input multiple-output)信道的均衡器问题,把含公零点的FIR-SIMO信道均衡器存在性条件推广到了FIR-MIMO信道上.在一定条件下,给出了两字符集输入下信道均衡器存在的一个充分条件及此条...     

多层基片集成波导增益均衡器的设计与实现

针对传统微波增益均衡器所存在的缺陷,提出了一种基于基片集成波导(SIW)的新型毫米波微波增益均衡器。该均衡器采用多层SIW,可以很方便的设计耦合结构、缩小器件体积;同时引入薄膜电阻,首次实现了SIW均衡器Q值的可调性。文章首先对该均衡器的等效电路模型进行了分析,推导了各个结构要素的调节规律;其次借助HFSS仿真软件对上述推导进行了验证;最后针对某行波管加工实现了一支SIW均衡器,并将行波管的增益波动降低至1.25 d B。实验结果表明,该SIW均衡器易于加工实现,且具有较强的均衡能力。     

自适应非零延迟MMSE盲均衡算法

针对单输入多输出(SIMO)模型提出一种基于非零延迟均衡器的自适应最小均方误差(MMSE)盲均衡算法,该方法通过均衡器系数、不同延迟下的截短协方差矩阵及信号子空间三者之间的关系将零延迟均衡器推广到非零延迟均衡器。该方法不同于传统的零延迟均衡算法,可利用信道的多阶参数进行盲均衡使其减小信道一阶参数对均衡效果的影响,且对信道阶数过估计具有鲁棒性。文章给出了算法的Batch实现过程,同时为更好地适应一般时变信道环境和实现实时处理的要求,利用快速次子空间追踪算法(FDPM)通过递归迭代得到算法的自适应实现过程。仿真实验表明在信道一阶参数能量较小或信道阶数过估计的条件下,即使信噪比较低,算法仍具有良好的均方误差(MSE)性能,此外自适应算法能够在几百个样本值内使信号快速达到收敛。     

IR-UWB系统中基于信道缩短的信道估计

 针对脉冲无线电超宽带(IR-UWB)系统,提出一种基于信道缩短的信道估计算法.首先基于最小信道缩短方差(MSCSE)准则,利用接收导频序列提出一种信道缩短算法,然后利用信道缩短均衡器输出序列估计出复合信道,最后利用反卷积求出原信道参数.仿真表明,信道长度不大于符号宽度时,缩短前后估计信道的均方误差(MSE)接近;信道长度大于符号宽度时,缩短后MSE比缩短前至少低4.3dB.     

基于已知信道的均衡器设计和性能分析

论述了线性均衡器和判决反馈均衡器的基本原理,已知通信信道的特性时,对该信道分别采用线性均衡和判决反馈均衡仿真,得到二者的性能曲线和均衡器的最佳抽头系数,通过对得到的结果进行分析和比较,来合理地设计合适的线性均衡器或判决反馈均衡器.这些分析方法和得到的结论对工程中的均衡器实现具有一定的价值.     

基于自适应的单载波频域均衡算法

为了克服频率选择性信道中的码间干扰问题,研究了基于自适应的频域均衡算法。在传统的频域自适应均衡中,由于从时域到频域转换的"块"延迟特性,使所需训练序列的数量很大,降低了系统的通信效率。提出了一种自适应频域均衡算法。通过对训练数据序列在频域进行多次自适应学习,使得频域均衡器系数在此过程中逐渐收敛到最优值。由于在自适应过程中仅使用一段训练序列,而且不再进行信道参数和噪声功率的估计,从而提高了通信效率。仿真结果表明,在准静态信道条件下,该算法取得了较好的频域均衡性能。     

基于判决反馈均衡的水声信道估计与通信算法

在分析基于最小均方信道估计算法的基础上,对计算量较小的匹配追踪算法进行改进,引入路径门限调整机制以克服虚假路径造成的不良影响,利用重要路径权系数的2次迭代修正方法,进一步提高了水声稀疏信道的估计精度;借助于信道估计值进行均衡系数的解算,利用判决反馈均衡器(DFE)的输出信号对信道估计质量进行实时评估,提出了一种基于DFE的信道长度自适应选择的信道估计算法,同时,通过仿真和实地实验验证了其有效性.结果表明,所提出的算法能够在未知水声环境下实现对信道估计算法的自适应调整以及对预估信道长度的合理选择,以较高的计算效率而实现对水声信道的精确估计,满足未知水声信道环境下的精确信道估计及通信应用需要.     

基于信道估值的判决反馈均衡器研究

比较分析了基于信道参数得到的滤波器系数解分别作为均衡器前向和反馈滤波器的最优解及最优初始解的情况下均衡的性能改善程度,并将波特间隔判决反馈均衡器(BS-DFE)和分数间隔判决反馈均衡器(FS-DFE)的性能作了比较.理论和仿真分析表明:基于信道参数得到的滤波器系数解如果作为均衡器前向和反馈滤波器的最优解,在信道保持不变的情况下有优势;将基于信道参数得到的滤波器系数解作为均衡器前向和反馈滤波器的最优初始化解,结合不同的均衡器结构(BS-DFE和FS-DFE),与LMS算法结合,得到的均衡效果在不同程度上得到改善,FS-DFE均衡的效果比BS-DFE的均衡效果更加收敛,但运算量并没有得到改善.研究表明:在不同的情况下,各种均衡方式方法都有其自身特点,根据实际要求采用不同的均衡方式或同时使用会取得最佳效果.     

数字并行接收机的反馈频域均衡方法

为了适应高速宽带无线通信的需要,在一种高速数字并行接收机(APRX)结构的基础上,提出了一种使用伪随机(pseudo-random num ber,PN)序列进行反馈频域均衡的方法,通过PN序列相关估计的信道冲激响应反馈到频域均衡器来更新并行接收机频域均衡器系数,这种结构能适应高速率传输的要求,并且能有效地对抗频率选择性衰落。仿真结果表明:在多径信道下,APRX已无法工作,而提出的反馈频域均衡方法性能较好,仅与G auss ian白噪声信道下有约5 dB的性能损失,且实现简单,便于应用。     

时变信道追踪结构自适应DFE-RLS均衡器

提出了一种抽头阶数可追踪时变信道变化的自适应调整最小二乘回归-判决反馈均衡器(DFE-RLS)设计方法.这种均衡器采用分数阶权值能量估计算法对前向滤波器(FFF)、后向滤波器(FBF)的阶数和最小二乘回归(RLS)算法中的逆相关矩阵阶数进行调整,通过设置合适的参数对时变信道的最佳阶数进行有效跟踪.它不仅实现简单,并且能够在不影响输出误码率的情况下有效减小计算复杂度和功耗.由于具有时变信道环境自适应能力,因此这种结构自适应均衡器对手持式全天候软件无线电短波通信设备的研究和设计具有重要的理论价值.     

单载波MIMO系统中的一种鲁棒混合时频域均衡器

单载波频域均衡(SC-FDE)技术是新一代通信3GPP-LTE/LTE-Advanced上行链路物理层的关键技术之一.针对非理想信道估计,基于信道估计误差的统计模型,提出了一种适用于单载波MIMO系统的联合频域均衡和时域判决反馈的鲁棒接收均衡器.以最小化均方误差(MSE)为设计准则,推导了均衡器系数和均方误差的表达式,并给出了误码率的近似表达式.仿真结果表明,该鲁棒的混合时频域均衡器较现有均衡器有显著性能提升,而且提出的近似误码率分析结果和实际仿真结果非常接近.     

凸组合实时判决反馈稀疏水声信道盲均衡算法

针对高速水声通信信道稀疏特性,提出了一种凸组合实时判决反馈盲均衡算法。将盲均衡器分为保持均衡器支路和稀疏均衡器支路,以保持均衡器能量和权系数的瞬时梯度为判据,对稀疏均衡器支路对应抽头进行实时稀疏化处理。算法中避免设置稀疏化阈值,对不同稀疏水声信道和通信信号具有通用性,且对于时变稀疏水声信道可以利用保持均衡器支路恢复稀疏均衡器支路置零抽头系数,使算法对信道具有较强跟踪和冷启动能力。典型稀疏水声信道条件下的仿真结果证明,凸组合实时判决反馈稀疏水声信道盲均衡算法性能稳健,与全阶判决反馈盲均衡算法相比,计算简单,收敛速度快,稳态剩余误差小,有利于算法在水声通信系统中的推广应用。     

序列扩频UWB通信系统的Rake接收性能分析

基于一个能较好描述超宽带(UWB)信号传播特性的S-V室内多径传播统计信道模型,对高速序列扩频的UWB系统Rake接收机设计中的若干关键问题进行了详细仿真和分析.结果表明,在该信道下,选择合并Rake(S-Rake)接收机或有限合并Rake(L-Rake)接收机的性能显著优于部分合并Rake(P-Rake)接收机.通过5～10个Rake接收支路的等增益合并(EGC)能够较好地克服符号间干扰(ISI)和码间干扰(ICI),而不需要使用复杂的均衡器.     

一种结合DWT与DCT插值的OFDM信道估计新方法

针对传统的基于离散余弦变换(DCT)的正交频分复用(OFDM)信道估计算法去除噪声不够理想的问题,提出了一种结合离散小波变换(DWT)与DCT插值的OFDM信道估计新方法.在对信号进行最小二乘(LS)估计后,利用DWT对信号进行阈值量化消噪处理,然后将循环前缀(CP)内各采样点上的能量均值作为DCT线性插值过程中的阈值,对循环前缀内的噪声进行再次处理,从而进一步降低噪声的影响.对算法的误码率(BER)和均方误差(MSE)等进行了试验仿真.仿真结果表明:文中算法的性能明显优于经典的LS算法、传统的DFT算法、基于改进阈值的DCT信道估计算法.新算法使循环前缀内的噪声得到了有效的抑制,与基于改进阈值的DCT信道估计算法相比,在相同BER下,文中算法的SNR提升了约1 dB;当MSE相同时,文中算法SNR约有2 dB提高.     

OFDM系统中DCT结合判决指导的信道估计方法

研究了正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统中基于DCT变换域的插值算法,针对传统的基于离散余弦变换条件下(discrete cosine transform,DCT)的信道估计算法中去除噪声性能不够理想的问题,提出了一种在DCT变换之后与判决指导相结合的DCT插值信道估计算法,对噪声进行第2次滤波.仿真结果表明:使用改进算法后信道中的多余噪声得到了更好的处理,系统的信道估计性能得到了进一步提高.     

一种有效的去除图像混合噪声的算法

提出一种有效的去除图像混合噪声的算法.该方法包括空间域的脉冲噪声去除和小波域的高斯噪声去除两个阶段.空间域的脉冲噪声去除利用一种加权平均的同组滤波算法进行,完成图像初始滤波;小波域的高斯噪声去除则利用NeighShrink阈值化方法对小波系数进行收缩,其中,为了提高峰值信噪比和增强视觉效果,修正了NeighShrink方法中小波系数的收缩因子.最后,对所提算法进行了仿真研究,仿真结果表明所提算法能有效去除图像中的脉冲和高斯混合噪声,并较好地保存了图像细节.     

自适应信道均衡器算法仿真与性能分析

使用自适应信道均衡器来抵消数字传输系统中噪声和信道造成的影响。采用两种自适应算法:LMS算法和RLS算法,并对算法进行了仿真,分析了系统参数对两种算法性能的影响,最后比较了LMS与RLS算法的收敛速度。仿真结果与理论分析相一致,验证了自适应算法的有效性。结果表明,虽然LMS算法不如RLS算法收敛速度快,但算法简单,易于实现。     

用于星座独立信号的盲RBF均衡器

本文的目的是设计一种基于聚类图(cluster map)的盲RBF均衡器来恢复星座独立信号(RSCI)。首先,可以不经信道估计,来使用神经网络获得RBF未标记的中心个数。此过程也可当作是以几种简单的分类操作来初始化权值。最后,用无监督的LMS算法来调整权值。均衡器的有效性得到计算机仿真结果的验证。