基于迭代判决反馈的移动短波信道频域均衡技术

在高速移动短波信道下信号多径干扰严重且机动平台能量十分受限,针对多载波技术的高峰均功率比以及高复杂度所引起的高功耗等缺陷,提出了一种基于迭代块判决反馈均衡(Iterative Block Decision Feedback Equalization,IBDFE)的新型单载波频域均衡(Single Carrier Frequency-Domain Equalization,SC-FDE)技术。与传统的迭代块判决反馈频域均衡结构不同,其特点是采用双重IBDFE结构,其中一路信号的输出作为反馈滤波器的输入,并引入残余码间干扰消除(Residual Inter-Symbol Interference Cancellation,RISIC)技术。仿真结果表明,在相同的移动短波信道场景下,与传统结构算法相比,复杂度相近,但误码性能更好,通信系统可靠性更强。SC-FDE技术相比于多载波技术,功耗较低,更加适用于对能量有一定要求的机动平台短波地空通信。

基于符号频域均衡的CPM迭代检测算法

该文研究了部分响应连续相位调制(CPM)信号的频域均衡技术,设计了一种新的发射信号帧结构,并在此基础上提出了一种低复杂度的CPM迭代检测算法,分析了该迭代检测算法的复杂度和误码性能。理论分析和仿真结果表明,在多径衰落信道下,该算法比已有的CPM双迭代频域均衡算法具有更低的复杂度和更好的性能。

用于盲接收的turbo均衡与迭代信道估计

Turbo均衡是一种将信道均衡和差错控制译码联合迭代处理的均衡机制,与传统的均衡器相比,能在更低的信噪比条件下克服严重信道失真导致的符号间干扰(ISI)。该文提出一种用于盲接收的turbo均衡和迭代信道估计方案,不依赖于训练序列或发送符号的先验知识,采用初始盲均衡处理来启动迭代信道估计和turbo均衡。在该方案中,初始盲均衡算法的选择是十分关键的,它需要在恶劣的信道条件为后续迭代处理的启动提供足够的先验信息。该文根据turbo均衡的特点,选择了超指数算法作为初始盲均衡。仿真结果表明,该文提出的用于盲接收的turbo均衡方案是有效的。

块迭代频域均衡技术在短波通信中的应用研究

为提升短波通信收端均衡算法性能,研究了单载波频域块迭代均衡技术的原理,给出了算法框架并推导了前、反馈抽头系数的计算公式,仿真了以CAZAC序列为同步头的单载波频域块迭代均衡技术在短波短帧通信中的性能,并与基于RLS准则的单载波时域均衡技术进行了对比。仿真结果表明,选取具有平坦功率谱特性的同步头或训练序列时,频域块迭代均衡能获得与时域均衡相近的性能,且计算复杂度明显降低。

FMT系统中的迭代信道估计和Turbo均衡

在滤波多音调制(FMT)系统中,为了消除由于原型滤波器非理想重构特性和多径信道所导致的符号间干扰,提出了一种联合迭代信道估计和Turbo均衡的FMT系统接收方法,通过对FMT系统中每个子信道的等效冲激响应进行迭代估计,然后采用基于线性滤波器结构的Turbo均衡器来消除符号间干扰。仿真结果表明,不论采用QPSK调制方式还是16QAM调制方式,经过2次以上的迭代后,相比较于传统的判决反馈均衡算法,新算法的误码率性能得到了大大改善。

采用噪声预测的迭代单载波频域均衡

采用噪声预测的单载波频域均衡结构,按照Turbo均衡的思想,提出了一种对噪声预测过程进行迭代的迭代单载波频域均衡的方法,并且分析设计了系统迭代均衡时的关键参数。仿真结果表明:基于迭代思想的噪声预测的单载波频域均衡系统在频率选择性衰落信道下具有良好的误比特性能,并且具有较低的复杂度。

一种新型低复杂度的Turbo TCM迭代均衡译码结构及算法

提出了一种新型低复杂度的Turbo TCM(TTCM)迭代均衡译码结构,用交织器和解交织器将软输入软输出(SISO)的均衡器与基于符号的TTCM译码器级联起来进行迭代均衡译码,这样不但可获得较高的频带利用率,而且可消除限带信道中的码间干扰(ISI).在接收端,采用基于最小均方误差的线性均衡器(MMSE-LE)代替基于最大后验概率(MAP)均衡器,这样可大大降低系统的复杂度.通过仿真表明,这种低复杂度的TTCM迭代均衡译码系统的性能可接近于高斯信道下TTCM系统的性能.

一种改进的单载波频域迭代均衡算法

改进了传统频域迭代均衡算法中相关系数的计算。仿真发现,在数字电视地面广播信道,提出的算法以更低的复杂度获得了比已有算法更好的性能。

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。

OFDM系统Turbo迭代均衡链路的DSP实现技术研究

Turbo迭代均衡技术与OFDM相结合能够有效提高系统的抗干扰、抗衰落性能,从而提高系统的通信质量和容量。以往的研究大多是从Turbo均衡的算法的角度上进行研究和改进,本文以OFDM系统的Turbo均衡链路为基础,从工程实现的角度对系统实现的整体架构进行改进,并在TI C6416T DSP上进行了仿真验证。仿真结果表明,本文提出的Turbo均衡链路的实现方式能有效提高系统的实现性能,增加Turbo迭代的次数和效果。

低复杂度单载波频域Turbo均衡水声通信技术

浅海水声通信具有严重多径扩展、衰落以及低信噪比的特点。为克服常规时域判决反馈均衡器计算量大和对接收机参数敏感的不足,基于扩频码的单载波块传输结构提出了一种适用于稀疏水声信道的低复杂度频域Turbo迭代均衡方法。发射端数据块之间插入扩频码作为循环前缀。接收端利用已知扩频码进行稀疏信道估计以及对由多普勒偏移引起的旋转相位进行估计,并采用基于最小均方误差准则下的频域Turbo均衡技术和多通道联合处理方法消除多途效应产生的码间串扰,显著改善了系统性能。通过湖上试验验证,在通信距离为10.8 km条件下,采用QPSK和8PSK调制方式分别实现了3 kbps和4.5 kbps的有效数据率的水声通信,并在3次迭代均衡之下均实现了无误码传输。文中所做工作可为高数据率稳健水声通信研究提供参考。

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。

水声信道频域Turbo均衡的期望传播改进算法

针对水声信道带限,稀疏及长时延特性,并考虑水声实时高质量通信需求,提出了一种基于期望传播(Expectation Propagation,EP)的迭代信道估计和频域Turbo均衡(EP based Iterative Channel Estimation-Frequency of Domain Turbo Equalization,EP-ICE-FDTE)算法.其利用EP算法迭代估计传输符号的先验及后验分布,并将后验概率软映射符号提升信道估计精度.故该EP通过优化符号概率估计和信道估计,使Turbo均衡的干扰消除性能得到提高.此外,为了降低系统时延,还利用低复杂度频域Turbo均衡处理接收信号.仿真表明:所提EP-ICE-FDTE算法能实现更优的接收信号恢复效果.在静止和时变水声信道,该算法较目前较好的迭代信道估计-频域判决反馈的频域Turbo均衡(Iterative Channel Estimation-Frequency Domain Decision Feedback-Frequency Domain Turbo Equalization,ICE-FDDFFDTE)算法,分别有3.4 dB,1.3 dB性能增益.

基于近似线性MMSE的频域Turbo均衡算法研究

Turbo均衡将Turbo码的迭代译码思想扩展到信道均衡领域,通过迭代的方式在信道均衡器和解码器之间进行数次软信息交互,从而能够达到比传统均衡处理更优的抗多径干扰性能。针对Turbo均衡在实际应用中的复杂度过高的问题,给出了一种基于近似线性MMSE的频域Turbo均衡算法。该算法通过快速傅里叶变换将基于MMSE准则信道均衡处理转换到频域进行,从而避免了复杂的矩阵求逆运算。仿真结果表明,相对于时域的近似线性Turbo均衡算法,该算法在时不变多径信道下能够以相对较低的复杂度实现更好的抗多径干扰性能。

宽带多入多出系统的迭代均衡技术

研究了宽带多入多出(M IMO)系统的迭代均衡技术,M IMO信道的均衡技术可以大幅度地改善通信过程中的瓶颈问题;对几种M IMO空时均衡技术进行分析比较,对现有技术进行研究和仿真分析,得到了新的M IMO均衡技术,提出了若干发展方向。

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。

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.

采用组合式先验信息的MMSE Turbo均衡(英文)

为了进一步提高MMSE turbo均衡的性能,提出一种新型均衡器组合式先验信息。该均衡器以MAP译码器的完整输出外信息和MAP译码器的部分先验信息之和作为先验信息。仿真结果表明,在不增加任何计算复杂度的前提下,采用组合式先验信息的MMSE turbo均衡性能明显好于传统MMSE turbo均衡,并且十分接近MAP turbo均衡的性能(MAP turbo均衡是最小误帧率和最小误码率意义下的最佳均衡算法)。