基于改进反馈判决的自动识别系统信号解调算法

针对卫星接收机接收的船载自动识别系统(AIS)信号信噪比低、星载设备要求复杂度低的特点,以及高斯滤波最小频移键控(GMSK)调制过程中高斯成型滤波产生码间干扰(ISI)和非相干解调对噪声敏感的问题,提出了一种改进的反馈判决方法.该方法通过减小后检测滤波器的带宽,来充分抑制鉴频噪声,并根据后检测滤波器的带宽来调整反馈判决电平,以补偿ISI和后检测滤波器对鉴频信号造成的失真;另外,还设计了一种根据AIS帧头的位同步序列和起始标志,来计算实际系统中的反馈电平的方法.仿真结果表明,提出的方法可以在信噪比为4.5 dB时,使误码率降至10-5,而未增加系统复杂度.该方法简单有效,也可以应用于卫星AIS接收机以及其他深空通信系统中.

V-BLAST信号的宽线性反馈判决检测

针对V-BLAST结构接收机采用传统反馈判决检测在高信噪比高端出现的检测性能不佳的问题,设计了一种具有更加检测性能的基于最小均方误差准则的宽线性反馈判决检测算法。计算机仿真结果显示,该算法采用最优子流检测顺序时,在信噪比的低端及高端,其误码率性能均逼近最大似然检测;当采用随机子流检测顺序时,这种算法的误码率性能仍优于Golden MMSE检测算法。在相同算法下,采用宽线性检测至少带来了3dB的性能增益。

基于反馈判决的鲁棒自适应机动目标跟踪算法

针对平方根容积卡尔曼滤波(SRCKF)在机动目标跟踪中面临测量异常和模型失准时估计精度下降的问题,提出了一种基于反馈判决的鲁棒自适应算法。利用Huber函数对观测残差序列处理获得权重向量以修正测量协方差,增强算法的抗差能力以克服测量异常问题;同时,引入多重渐消因子调整预测误差协方差,从而改变滤波增益,增强算法的自适应性以解决模型失准问题。最后,根据马氏距离构建异常误差判别因子,采用反馈判决实现2种处理方式的合理切换。仿真实验表明:与现有算法相比,该算法能够有效处理测量异常和模型失准带来的误差,具备良好的抗差能力和自适应性。

基于判决反馈的VDES解调系统设计与FPGA实现

甚高频数据交换系统(Very high frequency Data Exchange System,VDES)作为新一代船舶通信系统,具有广阔的应用前景。由于卫星相对船舶的高速运动,VDES中上行应用特定消息(Application-specific Message,ASM)链路会产生较大的多普勒频移,在接收端仅依靠已知训练序列估计的频偏等信道参数无法满足正确解调的性能要求。为此提出一种基于判决反馈的解调方法,通过分段解调,缩短每次解调的数据长度,提高解调时对频偏的容忍度,并利用每段解调的结果作为下一段未解调数据的导频,估计出当前数据中的信道参数。仿真结果表明,所提算法相较于无反馈相干解调算法性能大大提升。在上述研究的基础上,在可编程逻辑器件上实现了对ASM无导频上行链路的正确解调。

LDPC编码辅助的判决反馈信道估计与均衡方法

信道频率选择性衰落较强的环境下,传统正交频分复用非盲信道估计与均衡方法的系统误码性能较差,且需要在信号中增加导频符号的插入,降低系统吞吐量。针对上述问题,提出一种低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)编码辅助的判决反馈信道估计与均衡方法。将LDPC编码增益引入判决反馈回路中,以提升收敛性,在插入极少导频符号的条件下达到渐进非盲信道估计与均衡方法的性能。另外提出一种基于条件最大似然原则的信道估计改进算法,以恒虚警原则检测有效抽头信号以提高信道估计精度,并且能够与判决反馈信道估计与均衡方法相结合,进一步提升算法性能。仿真结果表明,在仿真所选用的信道环境下,LDPC编码辅助的判决反馈信道估计与均衡方法相比传统判决反馈方法具有11~13 dB的误码性能提升,具有优秀的系统误码性能和鲁棒性。

采用自适应连续时间线性均衡器和判决反馈均衡器算法的一种16 Gbit/s并转串/串转并接口

该文在体硅CMOS工艺下设计了一种16 Gbit/s并转串/串转并接口(SerDes)芯片,该SerDes由4个通道(lanes)和2个锁相环(PLLs)组成。在接收器模拟前端(AFE)采用负阻抗结构连续时间线性均衡器(CTLE),得到22.9 dB高频增益,利用5-tap判决反馈均衡器(DFE)进一步对信号码间干扰(ISI)做补偿,其中tap1做展开预计算处理,得到充足的时序约束条件。采用最小均方根(LMS)算法自适应控制CTLE和DFE的补偿系数来对抗工艺、电源和温度波动带来的影响。测试结果表明,芯片工作在16 Gbit/s时,总功耗为615 mW。发射器输出信号眼高为143 mV,眼宽43.8 ps(0.7UI),接收器抖动容忍指标在各频点均满足PCIe4.0协议要求,工作温度覆盖–55℃~125℃,电源电压覆盖0.9 V±10%,误码率小于1E-12。

一种25Gbit/s CMOS判决反馈均衡器设计

为满足高速光通信系统的应用,基于标准40 nm CMOS工艺设计了一款25 Gbit/s判决反馈均衡器(DFE)电路,采用半速率结构以降低反馈路径的时序要求。主体电路由加法器、D触发器、多路复用器和缓冲器组成,为了满足25 Gbit/s高速信号的工作需求,采用电流模逻辑(CML)进行设计。经过版图设计和工艺角后仿验证,该DFE实现了在25 Gbit/s的速率下可靠工作,能提供10 dB的均衡增益,峰-峰差分输出电压摆幅约为950 mV,眼图的垂直和水平张开度均大于0.9 UI,输出抖动小于3 ps,在1.1 V的电源电压下功耗为12.5 mW,芯片版图的面积为0.633 mm×0.449 mm。

基于稀疏贝叶斯联合估计的多天线信号判决反馈频域均衡方法

相比于经典解耦处理的前馈均衡方法,判决反馈均衡具有更优的性能,但现有方法主要针对收发静止或理想载波同步的情形.本文提出了一种针对未理想载波同步多天线信号的判决反馈频域均衡方法.文中首先基于最小均方误差准则推导了多天线联合判决反馈频域均衡优化模型,针对模型中残余频偏、信道系数、噪声方差等参数难以直接求解问题,给出了基于稀疏贝叶斯的迭代估计方法,并通过近似计算,给出了所有参数估计式的闭式解,避免了网格搜索带来的计算量负担.所提方法综合考虑多天线信号接收处理不同环节之间的关联性,采用迭代处理方法进行联合寻优.仿真实验表明,所提方法能够有效抑制信道衰落的影响,与现有方法相比,在接收单元数目较少和信噪比较高时优势体现更加明显.

时变光无线信道下判决反馈自适应接收方案

针对光无线 (WOC)信道的时变特性 ,扩充红外数字协会 (IrDA)标准定义的试探分组为均衡训练序列 ,提出完成带判决反馈的WOC自适应接收方案 .利用维特比算法 (VA)进行判决 ,给出与“硬判决”自适应方案的比较结果 .通过对多种信道条件的实验比较 ,结果表明WOC的最佳均衡估计深度可取为 9,IrDA的“试探分组”取 1 0Kbits为宜 ,通信半径改善比为 1 .5 .

基于判决反馈的正交频分复用低压电力线通信信道估计的研究

正交频分复用技术以其多种优势成为低压电力线宽带通信的最佳选择,信道估计是正交频分复用系统的关键问题之一。该文分析了低压电力线信道特性,利用信道慢时变的特点提出一种适合于电力线信道的判决反馈信道估计方法。这种方法使用前一个正交频分复用符号计算得到的信道估计值去均衡下一个接收符号,形成一个集判决,反馈,信道估计为一体的回路。它不需要加入导频符号,能够进行连续信道估计,大大提高了系统传输效率。将该信道估计方法用于电力线通信仿真系统中,取得了较好的效果。

稀疏水声信道判决反馈盲均衡算法研究

针对高速水声通信中信道的稀疏特性,提出了一种基于常数模准则的稀疏水声信道判决反馈盲均衡算法。该算法将改进的常数模算法与一种变化的判决反馈均衡器结构(部分反馈均衡器)有机结合,利用水声信道的稀疏特性,不但很好地实现了稀疏水声信道的盲均衡,而且简化了计算,易于算法的硬件实现。用典型稀疏水声信道进行了计算机仿真。结果表明,该算法性能稳定,计算量小,稳态均方误差低,整体性能与基于自适应LMS的稀疏迭代算法接近。该研究为高速水声通信中稀疏信道的均衡提供了一种可实现的方法。

一种快速收敛的航空信道载波恢复判决反馈盲均衡算法

通过研究超指数迭代判决反馈盲均衡结构有效克服多径效应影响。针对航空信道存在快速时变的多普勒特性,在判决反馈均衡器中引入数字锁相环,实现对载波相位旋转的纠正。利用归一化思想,构造新的快速收敛的误差函数,提出一种带二阶数字锁相环快速收敛载波恢复修正的超指数迭代判决反馈盲均衡算法。仿真结果表明:在低空宽带航空信道环境中,新算法可以很好地对旋转相位进行跟综和补偿,提高载波恢复性能,降低误码率,与常规的盲均衡算法相比,在收敛速度、稳健性和抗干扰能力等方面优势明显。

基于判决反馈的CPFSK信号非相干多符号检测算法

针对传统多符号检测算法存在的计算复杂度高、工程实现难度大等问题,提出了基于判决反馈思想的改进算法。该算法利用已判决的码元信息,对观测长度内所有可能发送波形进行筛选,从而减少码元判决时所需的相关器数量,降低算法的检测复杂性。在低信噪比和高信噪比2种情况下推导出改进算法误码性能的联合上边界,并基于网格最小欧氏距离求得其性能下边界,明确界定了改进算法的误码性能。理论分析和仿真结果都表明,与传统算法相比,在不损失检测性能的前提下,改进算法的复杂度随着反馈码元个数的增加呈负指数幂减少。

单矢量时反自适应多通道误差反馈的判决反馈均衡技术

针对复杂的海洋环境噪声和水声信道多途效应导致误差反馈DFE均衡器在水声通信中的均衡性能受到严重的限制问题,本文利用信号矢量场和噪声矢量场的相干性差异和矢量水听器振速通道具有偶极子指向性的物理特性,建立单矢量自适应多通道误差反馈DFE均衡器进行抗噪声;利用时间反转镜的空-时聚焦特性进行抑制信道多途干扰。实验结果表明:所提算法不仅保留了误差反馈DFE均衡器的优点,且其抗噪声干扰与信道多途干扰的能力更强,在水声通信中稳定性更好、均衡后误码率更低。

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.

基于分布式结构的判决反馈数据融合算法

提出了一种新的分布式结构下的故障检测算法·在该算法中 ,不仅用于故障检测的多传感器数据被传送到数据融合中心 ,而且上一时刻的判决输出也反馈到融合中心·从理论上分析了应用此算法时全局判决概率的动态收敛性能 ,并证明了在平稳环境中 ,融合中心DFC(datafusioncenter)的判决以概率 1收敛·该算法处理动态问题优于传统的无反馈的融合算法·

基于RENYI熵的水声信道判决反馈盲均衡算法研究

在水下通信系统中,为了抑制由多径效应产生的严重码间干扰,必须进行信道均衡。针对传统的常数模判决反馈盲均衡(CMA-DFE)收敛速度较慢的问题,该文提出了一种基于RENYI熵的判决反馈盲均衡算法(RENYI-DFE)。该算法使用RENYI熵算法调节均衡器前向权向量,用CMA算法调节均衡器反馈权向量,与CMA-DFE相比,该算法在计算量增加很小的情况下,使得盲均衡算法的收敛速度显著增加。仿真结果证明了该算法的优越性。

一种T/4分数间隔预测判决反馈盲均衡算法

为了消除由深衰落信道引起的严重码间干扰,本文给出一种基于改进双模式多模算法的T/4分数间隔预测判决反馈均衡器。该均衡器采用改进的双模式多模算法独立优化前向、反馈滤波器,前向滤波器采用T/4分数间隔,反馈滤波器采用预测结构,仍为符号速率。在两种深衰落信道条件下仿真实验表明,本文给出的均衡器能够避免传统判决反馈均衡器的误收敛情况;同时其稳态均方误差小于基于常模算法的T/4分数间隔均衡器、基于常模算法的T/4分数间隔判决反馈均衡器,以及基于双模式多模算法的T/4分数间隔预测判决反馈均衡器,更适合处理QAM信号。

基于非单点模糊支持向量机的判决反馈均衡器

该文提出了一种具有较强抗突发干扰能力的非单点模糊支持向量机判决反馈均衡器。该方法以支持向量机为框架,采用具有前置滤波特性的非单点模糊高斯核函数,利用梯度下降法调整核函数中的可调参数。通过仿真实验,并与支持向量机判决反馈均衡器和传统判决反馈均衡器进行比较,结果证明该方法具有优良的非线性均衡能力和抗突发干扰能力。

基于双向判决反馈均衡器的水声通信海试试验研究

将被动时间反转镜(PTRM)技术与双向判决反馈均衡器(DFE)相结合,设计并实现了高可靠性的单载波水声通信解码方案。接收端采用PTRM压缩信道多途结构,聚焦信号能量;利用双向DFE将传统DFE和反向DFE输出结果合并,进一步降低错误判决的概率,提高系统稳健性。在时不变浅海水声信道环境中,开展的水声通信试验数据处理结果表明:与传统DFE相比,双向DFE能够获得一定的处理增益,5 km、7 km和10 km通信距离上的均衡后输出信噪比分别提高了2.74 d B、2.36 d B和1.54 d B,有效改善了解码性能。