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。     

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。     

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.     

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。     

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.     

基于超指数初始化的判决导引盲均衡算法研究

在高速水声通信和多点通信系统中,盲均衡算法由于不需要发送训练序列而节省了信道带宽,得到了广泛的关注.Bussgang类盲均衡算法中,判决导引(DD)算法虽然剩余码间干扰小,但收敛能力较弱,往往不具备使闭合眼图睁开的能力,因此常采用收敛能力较强的盲均衡算法作冷启动,在眼图睁开以后再切换到判决导引模式.利用超指数(sE)算法收敛速度快和收敛平稳的特点,提出了一种双模式盲均衡算法.该算法在收敛阶段采用超指数算法,之后通过判决准则切换到DD算法,有效地加快了算法的收敛速度,保证了算法的收敛稳定性.通过计算机仿真,表明了该方法的有效性.     

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.     

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。     

基于分数低阶统计量的正交小波盲均衡算法

对于服从分数低阶Alpha稳定分布的非高斯信号,其二阶和高阶统计量都是不存在的。当环境噪声为这种噪声时,基于高阶统计量的常数模盲均衡算法(CMA)的均衡性能很差。为了克服环境噪声服从分数低阶Alpha稳定分布时,CMA的性能缺陷,提出了一种基于分数低阶统计量的正交小波盲均衡算法。该算法利用分数低阶统计量来抑制Alpha稳定噪声,根据最小分散系数准则优化盲均衡算法的权向量,并对均衡器输入信号进行正交小波变换,通过降低均衡器输入信号的自相关性来加快收敛速度。水声信道仿真结果表明,该算法性能明显优于CMA。     

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。     

适用于16QAM信号的水声信道载波恢复盲均衡算法

针对水声信道的相位旋转问题,提出了适用于16QAM信号的新的载波恢复算法(NCRA)。对CMA的代价函数进行修改,并以此作为冷启动模式,当误码率足够低时,采用判决域方法切换到判决误差导引(DD)算法模式。该算法不仅能够完成信道均衡、纠正相位旋转,而且可以获得较低的剩余均方误差。采用典型的深海水声信道对该盲均衡算法进行的仿真结果表明:该算法能够很好地完成水声信道的载波相位恢复,对提高水下通信质量具有较高的实用价值。     

基于正交小波变换的奇对称误差函数盲均衡算法

针对常数模（Constant Modulus Algorithm,CMA）收敛速度慢、均方误差大的缺点,在分析基于正交小波变换的盲均衡器结构及奇对称误差函数的特性基础上,提出了一种基于正交小波变换的奇对称误差函数盲均衡算法（WT-OSE,orthogonal Wavelet Transform based Odd Symmetry Error function blind equalization algorithm）,该算法通过归一化正交小波变换来加速收敛速度,用误差函数的奇对称性以减小均方误差,利用变步长来进一步加快收敛速度。水声信道的仿真结果表明,该算法具有较快的收敛速度和较小的均方误差。

Abstract：

Aiming at the slow convergence rate and big mean square error of Constant Modulus Algorithm（CMA）,orthogonal wavelet transform based odd symmetry error function blind equalization algorithm blind equalization algorithm was proposed,on the basis of orthogonal wavelet transform based blind equalizer structure and characteristics of odd symmetry error function,the convergence rate of the proposed algorithm could be improved by normalized orthogonal wavelet transform and its mean square error could be reduced by odd symmetry of error function and the convergence rate was further improved via using the performance of variable step size.Simulation tests with underwater acoustic channel indicate that the proposed algorithm has not only faster convergence rate but also less mean square error.     

卫星信道中基于部分解耦的volterra均衡算法

对信道中大功率放大器产生的非线性特性实现快速有效地均衡是提高卫星通信系统性能关键技术之一。文中首先建立了基于volterra级数的卫星信道模型,并分析了信道对二维调制信号所产生的非线性影响;针对基于最小均方误差实现的volterra均衡器收敛速度慢这一问题,提出了基于复基带volterra模型的部分解耦均衡算法,该算法使均衡器线性权系数收敛于线性滤波器最优解,并用拉格朗日乘数法构造了新的代价函数,使均衡器的各阶权系数满足约束,以达到均衡器各阶权系数之间的解耦。仿真结果表明,新算法在保证稳态误差的条件下,其收敛所需迭代次数相对于全耦合的最小均方误差算法从16 000次减小到1 000次。     

基于T/4分数间隔的盲均衡算法研究

为了克服波特间隔常数模算法和T/2（T为字符间隔）分数间隔常数模算法收敛速度慢、稳态误差大的缺点,提出了基于T/4分数间隔的常数模盲均衡新算法,推导了4倍过采样多速率系统和1输入4输出多信道系统模型的公式。该算法采用T/4分数间隔均衡器采样,其采样频率大于奈奎斯特频率,从而避免了因欠采样引起的频谱混叠,均衡器可以更有效地对失真信道进行补偿。与波特间隔、T/2分数间隔均衡器相比,该算法收敛速度快、稳态误差小。多径水声信道盲均衡的仿真实验,验证了该算法的性能。     

基于自适应多重渐消因子卡尔曼滤波的

针对传统卡尔曼滤波器在模型失配和噪声时变情况下滤波精度下降甚至发散的问题,设计了一种新的多重渐消因子卡尔曼滤波算法。该算法通过一个基于渐消记忆指数加权的新息协方差估计器来计算新息协方差估计值,并依此引入多重渐消因子对预测误差协方差阵进行调整,使得各滤波通道具有不同的调节能力,克服了单渐消因子对多变量跟踪能力差的局限性,从而提高滤波算法的精度和鲁棒性。仿真和试验结果表明,新算法能有效抑制滤波器发散,其滤波精度和鲁棒性优于常规卡尔曼滤波与单渐消因子卡尔曼滤波,能够更好地满足工程应用的要求。     

快速收敛仿射投影算法在稀疏水声信道的应用

本文提出了一种新的快速收敛比例仿射投影算法,并将算法应用于稀疏多径水声信道均衡.该算法首先在改进比例仿射投影算法(improved proportional affine projection algorithm,IPAPA)的基础上引入变步长算法,提高算法的收敛速度;并在此新算法的基础上通过引入判决反馈结构,进一步改...