水声信道均衡算法比较研究

简述了自适应均衡算法和盲均衡算法在水声通信中的应用现状,以及典型的几种均衡算法。分别采用稀疏多径信道和混合相位信道对几种典型的自适应算法和盲均衡算法的均方误差(MSE)性能进行了仿真比较,结果显示,判决反馈均衡器(DFE)结构的算法在以上复杂水声环境中均衡效果良好;采用稀疏多径相位旋转复信道对典型的自适应、盲均衡算法进行了仿真比较,结果表明,在相同的条件下,自适应算法受相位的影响较小,收敛速度快于盲均衡算法。消声水池实验表明了带二阶数字锁相环(DPLL)和DFE结构的均衡算法均具有较好的载波恢复性能,实现了对相位偏差的跟踪,提高了克服多径效应和多普勒频移补偿的能力。

一种改进的水声信道载波恢复盲均衡算法

针对超指数迭代判决反馈盲均衡算法在水声通信系统中表现出收敛性差的问题,提出了一种带二阶锁相环的改进超指数迭代判决反馈盲均衡算法.该算法基于对修正超指数迭代算法误差函数的分析,提出了一种新的、能够快速收敛的误差函数,并有效提高了载波恢复能力;在判决反馈均衡器中引入二阶数字锁相环,实现对相位旋转的跟踪和补偿,从而实现对原始发射信号的正确恢复.在两种水声信道条件下,采用两种调制信号分别对算法的收敛性能和载波恢复性能进行了计算机仿真,结果表明:在混合相位信道环境中,新算法相比超指数迭代判决反馈算法在均方误差、收敛速度上得到很大改善;在具有相位旋转的信道环境中,新算法实现了对相位旋转的有效补偿,改善了载波恢复性能.

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。

基于T/4分数间隔的判决反馈盲均衡算法研究

在均衡具有深谱零点的稀疏水声信道时,针对波特间隔判决反馈盲均衡器权系数长、收敛速度慢、均方误差大的缺点,提出了基于T/4分数间隔的判决反馈盲均衡算法。该算法前馈滤波器采用4路子信道系统模型,用常数模误差函数对均衡器权系数进行调整,综合了分数间隔均衡器和判决反馈均衡器的优点,均衡器权长只要大于或等于信道长度就能完全均衡信道,该算法收敛速度比波特间隔判决反馈盲均衡算法(BSDFE)与T/4分数间隔盲均衡算法(T/4FSE)快、均方误差比BSDFE与T/4FSE小,且计算量不变,有利于信息的实时恢复。深谱零点稀疏水声信道盲均衡的仿真结果,进一步验证了该算法的性能。

基于DD-LMS和MCMA的盲判决反馈均衡算法研究

文章对具有DFE结构的盲均衡算法作了研究,在一种修正常模算法(MCMA)代价函数中引入泄漏因子,并将常模算法(CMA)和直接判决-最小均方误差算法(DD-LMS)同时应用到盲判决反馈均衡器的抽头更新中,得到一种适用范围广?均衡特性好?变步长的DD-LLMS+MCMBDFE算法。该算法在均衡的同时能自动补偿由信道引起的相位误差,收敛速度快,收敛后剩余误差小,同时还能克服当均衡器长期没有持续输入激励时,LMS算法产生的抽头系数漂移问题。仿真结果表明DD-LLMS+MCMBDFE算法是一种有效的盲判决反馈均衡算法。

一种分数间隔判决反馈盲均衡算法的研究

在无线通信系统中,为了抑制由多径效应产生的严重码间干扰(ISI),必须进行信道均衡。收敛速度和剩余码间干扰是衡量盲均衡算法性能优劣的重要指标,根据超指数迭代算法收敛速度快的特点,提出了一种基于分数间隔超指数迭代判决反馈盲均衡算法。同时,引入了二阶数字锁相环(DPLL2)技术以纠正载波相位旋转,并对算法的性能进行了计算机仿真。仿真结果表明,相对于传统的波特间隔常模判决反馈均衡算法(BSCMA-DFE)获得了较快的收敛速度和较小的剩余码间干扰,纠正了载波相位旋转,提高了通信系统的质量,具有一定的实用价值。

一种用于多径衰落水声信道的盲均衡算法仿真研究

在水声数字通信中,严重的多径衰落和多普勒频移是影响通信性能的两个主要因素。研究了一种分数间隔判决反馈盲均衡结构,以有效地克服水声信道多径衰落的不利影响。同时,针对水声信道的时变多普勒特性,在分数间隔判决反馈结构的基础上,提出了一种修正常数模分数间隔判决反馈盲均衡与二阶数字锁相环相结合的盲均衡算法,以纠正信道引入的载波相位旋转。最后通过计算机仿真,将该算法与常数模波特间隔判决反馈盲均衡算法进行了性能对比,仿真结果证明了该算法的有效性。因此,该算法具有良好的实用性和应用前景。

奇对称误差函数变动量因子盲均衡算法

在分析奇对称误差函数判决反馈盲均衡算法(OFA-DFE,Odd symmetry error Function blind equalization Algorithmbased Decision Feedback Equalizer)基础上,提出了基于奇对称误差函数变动量因子判决反馈动量盲均衡算法(VMFMO-FA-DFE,Variable Momentum Factor Momentum OFA-DFE)。该算法采用具有奇对称性的误差函数来减少均衡器的均方误差,利用变因子的思想对动量项进行控制,并把变动量因子引入到判决反馈算法中,对判决反馈的前向权进行调整,以进一步提高算法的性能。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。

一种基于分数采样的混合盲均衡算法仿真研究

在数字通信中,盲均衡是克服多径衰落信道导致的码间干扰的一种有效方法。超指数盲均衡算法的迭代算法收敛速度快,且便于跟踪时变信道。同时由于实际信道往往为非最小相位系统,此时线性均衡器性能不佳。因此针对严重频率衰落和非线性相位失真信道,提出了一种分数采样的混合盲均衡算法,并获得了较快的收敛速度和较小的剩余均方误差。仿真结果证明了该算法的有效性。

适用于QAM信号的方形判决超指数迭代盲均衡算法

针对超指数迭代判决反馈(Super-Exponential Iteration Decision Feedback Equalization,SEI-DFE)盲均衡算法在水声通信系统中表现出的收敛性差的问题,提出了一种基于正方形判决的修正超指数迭代判决反馈盲均衡算法。该算法在修正超指数算法的基础上,引入判决正方形机制分别对输出信号的同相分量和正交分量进行均衡,以进一步提高相位补偿能力;在判决反馈均衡器中引入二阶数字锁相环,实现对相位旋转的跟踪和补偿。消声水池实验采用16QAM调制信号,从滤波器阶数、步长以及Q矩阵大小三个方面对算法的影响来验证算法的误码率性能,结果表明,新算法的误码率相比修正超指数迭代判决反馈(Modified Super-Exponential Iteration Decision Feedback Equalization,MSEI-DFE)算法改善了两个量级,实现了对相位旋转的有效补偿,大大改善了载波恢复性能。

基于最大比合并空间分集判决反馈盲均衡算法

信道的多径传播和衰落特性常在接收端引起码间干扰,严重影响了通信质量。为了减少码间干扰,提高通信质量,在分析空间分集技术和判决反馈盲均衡性能的基础上,提出了一种基于最大比合并空间分集的判决反馈盲均衡算法(MRC-DFE),该算法利用了空间分集来减少衰落的影响,利用判决反馈盲均衡器来克服码间干扰,具有收敛速度快、均方误差小的特点。计算机仿真结果,验证了该算法的有效性。

一种新的适用于高阶QAM系统的均衡算法

均衡器是通信信号解调的必要部分,对系统性能有较大的影响。针对高阶QAM信号,提出了一种新的判决反馈自适应均衡算法,该均衡器的系数为实数,便于算法的实现。当使用训练序列时,该算法不仅可以消除传输系统的符号间干扰,还可以纠正小的载波频偏。与文献[4]中的均衡算法相比,提出的算法具有低的稳态误差。当应用于可等效为加性高斯噪声信道的视距传输时,该算法可以进行盲均衡处理来纠正较小的载波频偏,且收敛速度很快。理论分析和仿真结果证明了该算法的有效性。

基于移动抽头机制的判决反馈盲均衡算法研究

从系统时延值与判决反馈均衡器MSE收敛能力间的数学关系出发,借助不同类型的水声信道,对判决反馈均衡器时延值所造成的MSE性能影响进行系统分析,从结构组成上,创新性研究、阐述了判决反馈均衡器内部的工作规律,并在此研究基础上,提出了一种专用于判决反馈均衡器的新型移动抽头盲均衡算法,克服了传统算法所具有的收敛速度差异问题,在解决内部均衡冲突的基础上,通过均衡器时延值的自调节,成功实现MSE收敛性能的自动优化调整,提高了判决反馈盲均衡器对不同水声信道环境的适应能力和有效性,通过仿真和实地试验,验证了该算法能够在不同水声信道环境下自动调节系统时延值,大幅提高判决反馈均衡算法的收敛能力,同时有效克服了均衡器内部的冲突,使算法始终保持有较快地收敛速度。

基于盲判决反馈均衡的GPS信号多径干扰抑制方法

给出了存在多径效应时的GPS接收信号模型,分析了多径干扰对GPS接收机跟踪环路的影响.将均衡技术应用于跟踪环路,提出了一种GPS信号多径干扰抑制方法.该方法在GPS信号跟踪环路中引入了判决反馈分数间隔均衡器,同时,根据GPS信号为BPSK调制且发送的伪码序列被导航电文调制后存在正负反转不确定性的特点,均衡器系数更新时选用MCMA盲均衡算法.仿真结果显示,该方法能够有效消除多径影响,验证了算法的正确性和可行性.

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。

一种有效的水声信道盲均衡算法

针对超指数迭代判决反馈盲均衡(SEIDFE)算法在水声通信系统中表现出的收敛性差的问题,提出了一种稳健性好、收敛快的双模式超指数迭代判决反馈盲均衡算法.该算法对均衡器输出的实部和虚部分别进行非线性变换以修正误差控制信号,从而纠正载波相位旋转;在此基础上,将一种新的自适应变步长算法应用到前馈滤波器前向权值的迭代步长中,提高算法收敛速度;并采取判决误差切换准则,将上述改进算法与判决导引算法有机结合起来,提高算法稳健性和收敛性能.仿真结果证明了该算法的有效性.

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.

稳健水声信道判决反馈盲均衡算法研究

水声信道中严重的多普勒频移效应和大量的脉冲噪声会对判决反馈均衡算法的稳健性和抗多径性能造成恶劣影响,从提高判决反馈盲均衡算法稳健性的角度出发,采用前、反均衡滤波器系数变化量的Euclid范数作为代价函数,提出了一种新型判决反馈盲均衡算法,并针对算法存在的问题,引入判决导引、锁相、判决正方形机制进行了改进。仿真结果表明,在高阶QAM通信系统中,新的判决反馈盲均衡算法在保持判决反馈机制优势的同时,大大提高了算法的稳健性,同时表现出收敛能力强、收敛速度快等综合性能。