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.

双选择性衰落信道下的改进型频域判决反馈均衡

针对双选择性衰落信道下传统频域判决反馈均衡(FD-DFE)会遭受严重性能损失的问题,提出一种新的重叠保留频域判决反馈均衡(OLS-FD-DFE)算法.首先,在设计前馈滤波器时,通过对其取值范围做出约束,使得有效抽头只在指定区间内存在非0值.然后,利用重叠保留法,将数据块分割为多个子块再进行频域均衡,如果子块长度小于信道相干时宽,只要在均衡每个子块时依据信道响应更新滤波器系数,就可以明显提高对信道时变的容忍度.仿真结果表明,当移动速度为100km/h时,OLS-FD-DFE算法在信噪比20dB处的误码率可以达到2×10-5,而相同情况下FD-DFE算法的误码率只能达到8×10-4.

基于线性因子更新的频域迭代判决反馈均衡

迭代块判决反馈均衡(Iterative Block Decision Feedback Equalization,IBDFE)是单载波频域均衡中一种行之有效的非线性均衡算法,但算法计算复杂度随迭代次数增加而增大。本文针对传统IBDFE算法的不足提出一种基于线性因子更新的频域迭代判决反馈均衡算法,利用了线性因子更新来降低均衡器复杂度,并引入修正因子计算反馈滤波器系数以避免性能损失。仿真结果表明,所提出算法性能与传统IBDFE算法相比复杂度降低且在误比特率为10^-5时有0.12 dB的性能增益,与已有的低复杂度算法(Low-Complexity IBDFE,LC-IBDFE)相比有0.1 dB的性能增益。

循环前缀不足空时编码协作OFDM系统的判决反馈均衡

在空时编码协作通信系统中,正交频分复用(OFDM)技术用于对抗各个中继节点到目标节点的时延干扰。中继到目标节点的信道可以被看作多径信道,当循环前缀长度小于时延长度时,符号间干扰无法完全消除。为了解决这个问题,在循环前缀不足的空时编码协作OFDM系统中引入判决反馈均衡器,设计了基于迫零准则和最小均方误差准则的两种判决反馈均衡器。仿真结果表明,这两种均衡器都能很好地改善系统性能,基于最小均方误差准则的判决反馈均衡器(MMSE-DFE)性能更佳。

混合型判决反馈均衡器设计与FPGA实现

针对1000BASE-T中的均衡解码结构,从信噪比与误码率、速度及硬件复杂度等方面比较了该判决反馈均衡解码器的几种形式,并设计了一种满足速度与误码率要求而硬件复杂度更低的混合型结构,该结构将部分残留后馈干扰级数移除,同时应用流水线及重定时技术优化其性能。

水声信道中的迭代分组判决反馈均衡器

与传统的时域均衡相比,频域均衡为单载波传输系统提供了一种计算更为有效的方法。该文对有大多径时延和多普勒频移的水声信道中的频域分组迭代判决反馈均衡器(IB-DFE)进行了研究,提出了一种联合迭代均衡和频域信道估计(JECE)算法,分析了JECE算法的性能以及不同数据参数对IB-DFE性能的影响,并计算了IB-DFE的计算复杂度。仿真结果表明,所提出的JECE算法对时变水声信道有更好的适应性。与TD-DFE相比,IB-DFE有3.6 dB以上的信噪比增益和约19%的复杂度增益,而且随着多径时延和多普勒频移的增加,这种性能增益会进一步增加。

基于UW字的单载波判决反馈均衡器水声通信研究

将单载波块传输系统运用于水声通信中,为了克服信道中存在的深衰落,对基于一种UW字块结构的时频域混合判决反馈均衡和块迭代频域判决反馈均衡两种判决反馈均衡的方法进行了比较和分析。仿真结果及水池实验表明:基于该UW字结构的块迭代频域判决反馈均衡在水声通信中有良好的应用前景。

水声通信中基于软判决的块迭代判决反馈均衡器

在单载波频域均衡水声通信系统中,混合结构的时-频域判决反馈均衡器(H-DFE)计算复杂度高,不利于实时实现;而基于硬判决的块迭代判决反馈均衡器(HD-IBDFE)存在错误符号判决造成系统性能下降问题,同时需要估计判决符号和发射数据之间的互相关函数。该文对水声通信中基于软判决的块迭代判决反馈均衡(SD-IBDFE)接收机算法进行了研究,通过对均衡器输出信号进行软判决,并将符号软信息进行反馈,提高了系统性能,同时采用迭代信道估计方法来适应水声信道的时变性。通过仿真比较得出,该方法在水声信道条件下明显优于HDIBDFE。对湖上试验数据处理结果表明,在浅水1.8 km通信距离下,单通道无编码QPSK调制可实现310-的误码率并达到3000 bps的有效数据率。

OFDM系统中一种基于训练引导的判决反馈均衡技术

针对OFDM系统,提出了一种基于训练引导的判决反馈均衡算法。算法中的信道估计以基于长训练序列的初始估计为基础,结合判决过程中所反映出的信道变化情况而综合得到。并将当前信道的预测值反馈回去,用以对接收的下一个数据符号进行均衡。通过仿真,测试了算法的误符号性能,并与常规的单一训练序列算法和基于导频的线性插值算法进行了比较。仿真结果表明,该算法可以很好的抵抗多径时延扩展和多普勒频移对接收信号的影响,均衡后的误符号性能较单一训练序列算法有3～4dB的性能改善,并能在最大多普勒频移高达275Hz范围内的高速移动环境下对信道衰落实施有效的估计和均衡。

以太网物理层中判决反馈均衡器VLSI优化设计

对以太网物理层中的判决反馈均衡器进行了VLSI优化设计,从硬件实现角度提出了两点改进措施,一是采用混合结构实现,二是系数调整单元复用。在0.18μm CMOS工艺下,改进后的判决反馈均衡器相比转置结构实现的判决反馈均衡器,速度提高16%,面积减少36%,功耗降低了39%。

独特字块结构的单载波时频混合均衡器设计

在单载波块传输系统中,提出了一种更适用于基于独特字块结构的时频混合判决反馈均衡器的设计方法。该方法利用独特字的已知特性,在接收端将经过信道的独特字和有用数据分开,再进行均衡处理,恢复出原始数据。根据这一方法,给出了基于独特字块结构的判决反馈均衡器的最优结构和次优结构。仿真结果表明,基于独特字的最优结构时频混合判决反馈均衡器相比传统基于循环前缀的时频混合均衡器性能有很大的提升;复杂度降低的次优时频混合判决反馈均衡器的误码性能仍要好于基于循环前缀的均衡器。

改进的SC-FDE块迭代判决反馈均衡器

在单载波频域传输(SC-FDE)系统中,块迭代判决反馈均衡器(IBDFE)明显提升了传统线性频域均衡器的性能。未知发送信号与迭代判决信号的相关因子估计是其关键技术,直接影响均衡器的性能。首先对IBDFE相关因子估计算法进行了改进,同时提出一种基于独特字(UW)帧结构的估计方法。该方法利用独特字的已知性和恒包络性进行判决,基于此判决方式使相关因子得到更精准的估计。实验结果表明,两种方法对IBDFE的性能有较为明显的提升。

一种快速时变信道下的单载波频域均衡算法

借鉴多载波系统中的迭代和判决反馈干扰消除算法,提出一种适用于快速时变信道的单载波频域均衡算法.通过线性均衡得到信号的初始估计,从接收信号中迭代消除由于快速衰落所引起的符号间干扰,基于最小均方误差准则进行频域均衡,并将信道时变所造成的符号间干扰视为等效噪声.仿真结果表明,所提出的算法能够有效降低快速时变信道下的误码平层.

一种FTN系统下预测型判决反馈均衡器

超Nyquist码元速率(FTN)理论的出现为提高通信系统数据传输速率奠定了基础。但是,FTN是以引入码间串扰(ISI)为代价的。这给接收端信号检测工作增加了难度。目前已有学者提出了基于线性频域均衡器(FDE)的FTN接收方案。但是FDE在设计抽头系数时没有考虑接收滤波器对信道噪声的影响,而且FDE输出的结果仍然存在残余的ISI,因此性能略差。针对上述问题,将接收滤波器对信道噪声的影响考虑进均衡器设计中,并进一步提出了基于预测型判决反馈均衡器(NPDFE)的FTN接收方案,提高了接收性能。仿真结果表明:在BER=10-4条件下,当ρ=0.8时,NPDFE以提升一倍复杂度的代价使得所需的SNR比FDE减少约5 d B。

一种改进的SC-FDE块迭代判决反馈均衡器

单载波频域均衡(SC-FDE)系统能有效地对抗频域选择性衰落信道。块迭代判决反馈均衡(IBDFE)是单载波频域均衡系统中一种有效的非线性均衡算法,但是其计算复杂度较高,且复杂度与迭代次数成正比。鉴于此,提出一种改进算法,在改进算法中,将接收信号经过MMSE均衡得到发送信号估计值作为传统算法反馈支路输出,前馈支路结构保持不变。对比传统IBDFE算法,迭代被取消,故降低了计算复杂度。对传统IBDFE算法和改进IBDFE算法性能进行比较,实验结果证明:改进IBDFE算法性能在与传统IBDFE算法性能相似的条件下降低了计算复杂度。

基于块迭代的判决反馈均衡算法研究

为了对抗短波信道深衰落和线性频域均衡存在的剩余码间串扰(Inter-Symbol Interference,ISI)影响,研究基于块迭代的判决反馈均衡(Block Iterative Decision Feedback Equalization,IBDFE)算法,对不同参数情况下的判决反馈均衡算法性能进行了对比分析。仿真实验表明,在深度衰落信道条件下,IB-DFE算法相比线性最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)频域均衡算法性能更优,具有较好的误比特性能。

一种改进的单载波块迭代判决反馈均衡算法

针对低复杂度的块迭代频域判决反馈均衡算法在迭代过程中对判决误差概率设置不够合理的缺陷,提出一种改进的块迭代频域判决反馈均衡算法,该算法通过在迭代过程中合理的设置判决误差概率,从而提高系统的性能。与低复杂度的块迭代频域判决反馈均衡算法相比,该算法能够获得更好的性能,并且具有较低的复杂度。

单载波频域均衡系统中一种简化的IBDFE算法

在单载波频域均衡系统中,线性均衡算法虽然简单易行,但是其抑制噪声干扰和符号间干扰的能力有限,因此需要引入非线性的反馈和迭代机制以进一步提升系统性能.迭代块判决反馈均衡(Iterative Block Decision Feedback Equalization,IBDFE)就是一种行之有效的非线性算法,但其缺点是计算复杂度高.鉴于此,在IBDFE结构的基础上,利用最小均方误差准则,推导出了一种新的简化算法.之后,对简化后算法和现有低复杂度算法的均方误差(Mean Square Error,MSE)性能进行了理论分析和比较,并在两种无线多径衰落信道下对三种不同的算法进行了仿真.结果表明,在所给信道条件下,这种算法在迭代两次后已基本收敛.同时,仿真也验证了MSE分析的结论.最后,对算法复杂度的分析和比较表明,提出的简化算法相比传统IBDFE算法,其误比特率性能有所下降,但能有效地减小计算量.

SC-FDMA上行系统中一种频域迭代块DFE均衡方法

针对多径衰落信道条件下多用户单载波频分多址(SC-FDMA)上行系统中的符号间干扰和多用户间干扰问题,结合分集合并,设计了一种新的多用户SC-FDMA接收结构,并在此基础上提出了一种频域迭代块判决反馈均衡方法.该方法利用输入-判决符号相关系数,优化前馈滤波器和反馈滤波器的抽头系数,使得每次迭代过程中信号的信干噪比最大,逐步消除干扰,提高了数据检测的可靠性.仿真结果表明,该均衡方法有较好的误比特率性能.

一种单载波频域均衡方案及性能仿真

参考IEEE802.16标准建议的单载波频域均衡的方法,提出了一种适合时变深衰落信道的单载波均衡方案。该方案采用了基于分集合并的判决反馈均衡结构,不但具有较好的抗符号间干扰能力,而且可以显著改善无线通信系统的抗衰落性能。对该方案的抗符号间干扰能力进行了软件仿真。