基于自适应判决反馈均衡器的盲图像复原算法

自适应判决反馈均衡器(ADFE,Adaptive Decision Feedback Equalizer)是横向均衡器的改进型式,它用判决输出信号组成一个延迟线,用一部分抽头系数加权求和后送回输出端求和,可有效地抵消码间干扰.由于退化图像可以看作是像素点之间的干扰,该方法被引入到二维退化图像盲复原中,算法中采用了Lee滤波器去除噪声,由于反馈滤波器的引入,允许前馈滤波器的系数选择上有更大的自由度,并不需要是退化模型的倒数,可以避免噪声的过分放大;另外在判决器的设计中采用了阈值分割方法确定图像的支撑域.实验证明,该算法具有很强的抗噪声干扰能力,是一种有效的盲图像复原方法.

40 Gb/s光纤通信系统中自适应判决反馈均衡器的补偿性能

数值仿真了40 Gbit/s非归零码(NRZ)光纤通信系统中,基于最小均方差算法的非线性自适应判决反馈均衡器对系统传输损伤的补偿性能。仿真结果表明,对于单信道40 Gbit/sNRZ系统,在同时考虑色散和自相位调制情况下,自适应判决反馈均衡器的引入可以使系统色散容限(1 dB眼图张开度代价)得到明显改善。在信号丢失率为10-3条件下,PMD容限由补偿前的0.17/单位比特周期,可提高到补偿后的0.22/单位比特周期。

基于初始化参数传递的并行自适应判决反馈均衡方法

椭圆球面波(PSWFs)时域正交调制信号脉冲间正交性易受到信道特性影响,信道补偿方法中线性均衡方法补偿精度有限、现有判决反馈均衡方法对并行信号训练复杂度大。针对上述问题,提出了一种基于参数传递的并行自适应判决反馈均衡方法。采用初始化参数传递方式,实现多个并行均衡器的快速初始化,并运用输出加权平均模式转换机制,快速准确判断判决引导模式的切换时机。仿真结果表明,在FIR信道模型下,该方法具有较快的收敛速度和低复杂度,稳态误差较线性均衡方法和传统判决反馈均衡方法分别改善了4 dB和0.5 dB。

用两种算法实现的自适应判决反馈均衡器性能比较

介绍了自适应判决反馈均衡器(ADFE)的结构和原理,分别用两种算法仿真实现ADFE:一种是判决反馈均衡算法,另一种是维特比算法的最大似然序列估计(MLSE),文中对两种算法的差错率性能进行了比较。

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 .

基于稀疏时变水声信道的判决反馈均衡算法

针对常规的判决反馈均衡处理稀疏时变水声信道接收信号时性能下降的问题,本文在最小均方算法和仿射投影算法的基础上,提出了改进的自适应算法。算法引入了随输入信号变化的迭代步长因子及表征系统稀疏特性的l_0范数约束,并且利用通信接收信号的非圆特性的宽线性输入方式改善性能。仿真结果表明:本文提出的算法具有更快的收敛速度和更小的稳态均方误差,仿真和试验数据分析结果证明了应用改进算法的自适应判决反馈均衡器有更低的误码率。

宽线性l_1范数RLS水声单载波判决反馈接收技术

为解决常规的递归最小二乘(recursive least squares,RLS)算法难以适应快变的水声信道,及未对水声信道的稀疏性加以利用导致均衡性能下降的问题,本文提出一种结合信道短化技术和基于l1范数宽线性变遗忘因子RLS自适应均衡技术判决反馈(decision feedback equalizer,DFE)接收机算法。试验结果表明:该接收机算法具有较低的计算复杂度,在稳态MSE和SER方面也具有较大的性能提升。

一种基于DDR链路的自适应DFE算法实现

随着个人计算机、工作站、服务器的主芯片频率不断提高,芯片对于内存的速度要求也不断增加。以个人计算机为例,目前,最新的内存协议为DDR5标准。与上一代DDR4标准相比,DDR5支持的速率更快、电压更低,在信号完整性(SI)方面会遇到更严苛的挑战。因此,DDR5标准借鉴高速串行链路中的均衡技术,以改善信号完整性问题。不过内存IO与高速串行IO存在许多不同,对应的均衡方法也需要修改。在进行内存电路的版图设计时,必须对其数据、地址信号进行信号完整性仿真,因此,针对DDR5,其信号完整性仿真也需要在DDR4的基础上加入均衡的设置。主要讨论了DDR5在信号完整性方面将遇到的挑战。分析判决反馈均衡器(DFE)的原理与算法实现,将DFE均衡功能合入DDR眼图仿真工具来验证其作用。对比商业仿真软件中均衡算法的结果非常接近,证明实现的均衡算法是准确可信的。

阶数自适应可变均衡器算法的研究与仿真

自适应判决反馈均衡器(DFE)能跟踪信道时变响应并自动调整抽头系数,解决数字通信中因信道衰减和噪声引起的符号间干扰问题,从而大大降低通信系统误码率。针对在自适应均衡过程中均衡器阶数难以确定的问题,根据最优估计理论,分析判决反馈均衡器结构,研究DFE的抽头长度对均衡器均方误差性能的影响,在此基础上提出阈值可变动态长度算法,找出最小均方误差与滤波器阶数之间的折中。Matlab分析和仿真结果显示,当信道衰减和符号间干扰较严重时,均衡器阶数收敛在30阶左右,且误差可以收敛在较小范围内跟踪信道响应,并在瞬时累计均方误差准则下收敛到滤波器最优阶数。

一种用于水声相干通信系统的自适应均衡算法

多通道判决反馈均衡器(MC-DFE)是水声相干通信克服信道多径效应、消除码间干扰(ISI)的主要手段。为了减少多通道数据处理的复杂性、优化算法、提高算法精度,该文提出了自适应自最优预合并多通道判决反馈均衡算法。该算法将快速自优化LMS分集合并(FOLMSDC)算法、快速自优化LMS(FOLMS)算法和快速自优化LMS相位补偿(FOLMSPC)算法有机地结合在一起,使用统一的误差信号,按照最小化均方误差(MMSE)准则调节各部分的系数,从而实现均衡器性能的全局最优。仿真试验和湖上试验对该算法的性能进行了分析。实验结果表明,该文提出的算法可以进一步减少运算量,提高通信系统的接收性能,算法性能优于已有算法。

水声高速图像传输信号处理方法

研究了水声图像高速传输信号处理方法,它包括两个方面,一方面是水声相干通信信号处理方法,其中:(1)多普勒频移补偿,在数据包的前后两端插入已知线性调频(Chirp)信号,拷贝相关后求互相关,估计相对多普勒平均频移。在自适应判决反馈均衡器中加上自适应相位补偿器,采用快速自优化最小均方(LMS)算法,与其对应的速度容限优于常用的二阶锁相环相位补偿器的。两种补偿方法联合工作时,性能优良。(2)带有分集合并器的自适应判决反馈均衡器的算法是快速自优化的LMS算法,计算量小,性能优良。(3)自适应判决反馈均衡器与Turbo-网格编码调制(TCM)译码器级连、迭代算法。研究了基于软输出维特比(SOVA)方法的新型的比特-符号转换器,用它时误比特率(BER)比常规编码、映射方法的近似小2个数量级。另一方面是抗误码的图像压缩方法。本文基于数字小波变换和定长编码方法,研究了声图像的压缩。它包括:(1)选用CDF9/7小波进行小波变换。(2)对小波系数子带能量进行统计分析,三层小波分解是合适的。(3)对不同能量的子带采用不同的量化步长。(4)采用定长编码算法。结果表明声图像压缩比特率为0.85。当BER小于10^(-3)时,图像质量完好。当BER小于10^(-2)时,图像中出现少量小黑白点。在上述基础上研制了水声通信机,频带为(7.5～12.5)kHz,接收声呐阵为8基元等距线阵,信号为QPSK和8PSK。在中国千岛湖进行了湖试,采用SOVA硬迭代算法,达到了低BER。传输一幅256×256×8的声图需时约7s。传输距离与传输速率之积为55 km kbps。

一种改进的适用于稀疏信道的DFE均衡器

提出了一种改进的适用于高速相干通信长时延扩展稀疏信道的自适应判决反馈均衡器(DFE)。基于最优化前馈滤波器、反馈滤波器与信道冲激响应之间的关系,分析了不同强度的前达(precursor)响应分量对前馈与反馈滤波器稀疏性的影响。给出了根据信道冲激响应确定携带重要能量抽头系数位置的详细理论分析。改进的DFE仅对这些重要抽头系数进行迭代运算,较之传统的DFE,复杂性大为减小,且没有明显性能损失。实测信道仿真证实了该方法的有效性。

用于水声相干通信系统的联合迭代均衡和译码算法

采用串行级联网格编码调制(SCTCM)技术,高效利用带宽受限的水声信道带宽.同时,为了克服水声信道时变多途衰落,消除码间干扰,运用Turbo迭代原理构建多通道自适应均衡器和SCTCM译码器联合迭代算法.在联合迭代均衡和译码(JIED)算法中,均衡器和译码器通过迭代的方式,交换数据符号的软信息来改善均衡器的性能,从而实现高速、可靠的数据传输.计算机仿真结果表明,使用上述体制的水声通信系统,在高效利用水声信道带宽的同时,利用译码器提供的译码增益,提高了均衡器的数据处理能力,通信系统接收数据的误码率降低了两个数量级.

大容量散射调制解调技术研究

简要介绍了时域自适应判决均衡器的原理,并根据对流层散射传播特点,利用自适应均衡技术以提高散射系统的抗码间干扰能力。采用四重显分集加自适应均衡的接收技术不仅可以减小码间干扰,收集隐分集能量,而且与显分集结合能够平滑信道选择性深衰落以及空间平坦衰落,大大提高设备通信能力。详细论述了自适应均衡器的技术特点和检测技术原理,并给出了对流层散射自适应均衡解调器的实现方案和抗多径测试结果。

数字对流层散射传输技术新动向综述

对流层散射通信以其独特的魅力广泛应用于世界军事通信领域。2006年8月美国三大公司利用TM-20新型高速散射调制解调器成功地联合演示了传输速率高达40Mbps的Ku波段散射超视距通信试验,这一重大里程碑事件再次掀起了散射通信研究的新热潮。对数字对流层散射通信技术的发展动向展开了综述,重点针对TM-20的技术体制和应用进行了分析点评,给出了大容量散射传输适于近距离通信应用的工程结论。

大容量散射调制解调器设计方案探讨

简要介绍了近年来国外大容量散射通信的发展水平和主要技术特点,并根据我国现有的技术基础和对大容量散射通信的需求背景等因素对我国的16Mbps大容量散射调制解调器和编解码器的设计方案进行了探讨。最后分别给出了16Mbps大容量散射通信系统在白高斯噪声信道、信道模拟器及实际野外信道上的测试结果,从而证实了大容量散射调制解调器在采用自适应判决反馈均衡及Turbo乘积码的技术体制下,具备了可靠传输16Mb/s的数字信号的能力。

一种新颖的水声相干通信接收算法

为了克服水声信道的多径衰落,消除码间干扰,获得可靠的数据传输,提出了一种新颖的水声相干通信接收算法。该新型算法有两个优点:一是将自适应判决反馈均衡器和迭代译码技术相结合,二是译码采用Turbo译码原理,整个译码系统可以看作是串联迭代译码器,只是其中的内部译码器被编码比特对数似然率(LLR)计算器所取代,有效地降低了运算复杂度。同时,自适应判决反馈均衡器采用了变步长因子算法,改善了均衡器的收敛速度。

一种改进的递推最小二乘盲多用户检测算法

为提高基于递推最小二乘(RLS)算法的盲多址干扰抑制检测器的稳态输出性能,根据空间正交投影算法和自适应判决反馈控制算法,提出一种基于RLS算法的自适应判决反馈盲干扰抑制检测器,该检测器在启动阶段,等价为一种基于RLS准则的盲干扰抑制检测器,在稳态收敛阶段,等价为一种有训练数据的RLS干扰抑制检测器.既保持了最小输出能量(MOE)检测器的全局收敛性,又具有最小均方误差检测器高输出信干比的优点.计算机仿真结果表明,该检测器性能优于已有的基于MOE准则的检测器,且能应用于时变信道.

浅海环境中的时间反转多用户水声通信

在无线电通信中,多用户通信可以采用时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)或者码分多址(CDMA)技术来实现,在水声通信中,信道的多途传播特性带来的空间差异,提供了另外的多用户通信手段。时间反转(或相位共轭)技术,能够实现对空间中指定点的聚焦接收和多途压缩,它为空间位置不同的多个用户提供了相互独立的通信通道,能够很好地克服用户之间的同道干扰(CI)。本文在垂直阵接收的基础上,利用时间反转技术来实现不同用户在同一信道中的同时通信,结合带锁相环的自适应判决反馈均衡技术来消除残余的多途码间干扰,并进行了初步的海上试验,实现了两个不同深度上用户的同时通信。

基于单矢量水听器的水声通信接收机的设计与实现

随着海洋事业的不断发展,多用户水声通信技术正成为水声通信方向研究的热点。矢量水听器因其目标方位分辨能力和各向同性噪声的抑制能力有望在水声通信尤其多用户水声通信领域得到广泛应用。在理论研究了有源平均声强器的矢量方位估计方法与结合了矢量信号处理的自适应判决反馈均衡结构的基础上,设计了一套基于二维单矢量水听器的单载波通信体制的水声通信接收机系统。在吉林市松花湖进行了水平方向上的通信试验。试验结果表明,在通信距离为1.44 km、单载波QPSK调制、通信频带为10 kHz~14 kHz的条件下,最终误码率为2.1×10-3,验证了基于矢量水声通信算法的通信接收机的通信性能良好。