一种适用于高阶QAM信号的水声信道盲均衡算法

目前，盲均衡是水声通信领域中的热点问题。针对多径衰落水声信道的均衡问题，提出了一种修正的超指数迭代盲均衡算法，该算法可校正水声信道引入的载波相位旋转。在收敛阶段采用该算法，之后根据某一切换准则，切换到判决导引算法，可有效减小超指数迭代算法对高阶正交幅度调制信号的剩余均方误差。仿真结果表明，该算法有效纠正了载波相位旋转，并获得了较快的收敛速度和较小的稳态误差，提高了水声通信的质量，因而具有良好的工程应用价值。     

一种适用于高阶QAM信号的均衡与载波恢复联合实现算法

针对高阶QAM信号接收解调中的均衡和载波恢复问题,提出了一种基于超指数迭代的均衡与载波恢复联合处理算法,在存在载波频偏情况下,联合实现盲均衡和载波恢复。利用超指数迭代算法对载波相位"盲"的性质及其快速收敛特性,与极性判决锁相环联合实现多径信道条件下的载波频偏捕获及初步均衡,之后切换到判决引导方式完成载波的相位跟踪和最终均衡。仿真结果证明了算法的有效性。     

正交小波变换和时间分集联合盲均衡算法

为了克服水声信道多径效应及常数模算法的缺陷,将时间分集技术应用于盲均衡算法中以减小多径效应对信号传输的影响,利用双曲正切误差函数代替常模误差函数,以减小均方误差,并以软切换的方式与判决引导(DD)算法相结合,同时引入数字锁相环共同纠正多普勒效应引起的相位旋转.为加快算法的收敛速度,对输入信号进行正交小波变换以减小输入信号的自相关性,从而提出一种正交小波变换和时间分集技术联合盲均衡算法(WT-CTDE).水声信道仿真结果验证了该算法的有效性.     

一种适用于水声信道盲均衡算法及仿真

对于高阶QAM信号,常数模算法的收敛误差不为零,而多模算法的收敛速度慢,提出了一种混合常数模算法,并将该算法应用于水声信道盲均衡。该算法根据均衡器输出信号模值与其判决模值之间的距离,设置一判决域。根据该判决域,算法的迭代过程在常数模和多模算法之间自动切换,且收敛后自动切换到多模算法。该算法收敛速度快,且均方误差小,特别适合高于高阶QAM信号的盲均衡,通过对水声信道均衡的计算机仿真,验证了该算法的优点及对多途干扰抑制的有效性。     

基于动态可变分段误差函数的常数模盲均衡算法

为了克服常数模算法（ CMA）收敛速度慢,稳态误差大的缺点,在分析基于可变分段误差函数的常数模盲均衡算法的基础上,提出了基于动态可变分段误差函数的常数模盲均衡算法。该算法利用均方误差（ MSE）来动态调节误差函数的分段点位置,误差函数特性在均衡过程中随着MSE不断变化,使得算法误差模型与发射信号的模型不断匹配,从而具有增加收敛速度和减小稳态误差的特点。分别用混合相位水声信道和最小相位水声信道对提出的新算法进行仿真实验,结果表明：对于混合相位水声信道,新算法的收敛速度明显快于CMA,且具有更小的稳态均方误差;对于最小相位水声信道,新算法的稳态均方误差明显小于CMA,而收敛速度相当。     

基于Ｔ／２分数间隔的ＳＥＩ双模式盲均衡算法

针对超指数迭代(SEI)算法收敛后均方误差大、SEI算法和判决引导(DD)算法以硬切换方式存在性能不稳定的缺陷,通过分析分数间隔均衡器结构和性能,采用软切换方式将SEI算法和DD算法相结合,提出了一种分数间隔超指数迭代双模式盲均衡算法.该算法用SEI算法与DD算法同时对分数间隔盲均衡器的权向量进行调整,当由SEI算法调整前后均衡器判决输出一致时,DD算法参与系数调整,这种软切换方式充分利用了SEI算法能使眼图增开的良好性能和DD收敛速度快、稳态误差小的优点,避免了硬切换带来的不利影响;而采用分数间隔均衡器避免了因欠采样引起的频谱混叠,均衡器可以更有效地对信道失真进行补偿.水声信道的仿真结果,验证了算法的有效性.     

MIMO-OFDM系统信道盲均衡

针对多输入多输出正交平分复用系统(MIMO-OFDM),提出矢量简化星座算法(VRCA)进行盲均衡。VRCA有效地对MIMO-OFDM系统进行均衡的同时,能够补偿信道造成的相位旋转。该算法解决了经典恒模算法(VCMA)无法解决的盲均衡相位旋转问题,且算法收敛快速,为MIMO-OFDM系统接收信号的正确判决做好准备。     

稀疏水声信道的常范数盲均衡高速水下通信

为解决传统的常数模盲均衡算法在高速水下通信中收敛速度慢、稳态误差大的问题,提出了一种基于稀疏水声信道的常范数盲均衡算法.基于浅海及深海汇聚区的稀疏水声特性,将水声信道能量集中的抽头用于迭代,利用常范数的特性,消除了算法计算量及收敛性能之间的影响.通过浅海实验,对比分析了常数模算法等算法4QAM信号、16QAM信号的星座图及收敛误差曲线图.结果表明:基于稀疏水声信道的常范数盲均衡算法的收敛速度优于举数模算法及常数平方和一范数算法,稳态误差降低,提升了水声通信的收敛性能,适用于浅海和深海汇聚区水声通信.     

基于正交小波变换的变步长盲均衡算法

提出了一种基于正交小波变换的变步长盲均衡算法。该算法将正交小波变换理论引入到常数模盲均衡算法中,充分利用小波变换对信号的去相关性及指数型变步长控制迭代过程的特性来加快收敛速度。与常数模算法及基于正交小波变换的盲均衡算法相比,该算法收敛速度快、稳态误差小、均衡效果好。水声信道盲均衡的仿真结果,验证了其的性能。     

基于常数模算法的空间分集盲均衡技术

针对传统的自适应均衡技术需要重复发送训练序列,占用大量带宽,及Bussgang类盲均衡算法在收敛速度、稳态误差以及克服相位旋转等方面性能较差的缺陷,研究了Bussgang类盲均衡算法与不同的分集合并技术相结合的方法,提出了基于常数模算法的空间分集盲均衡技术,以适应远距离通信,提高接收信噪比和更有效地克服信道衰落。计算机仿真实验结果证明该技术比传统的判决反馈均衡器具有更快的收敛速度和更低的稳态误差。     

基于正交小波变换的并行软判决盲均衡算法

针对常数模算法收敛速度慢的缺点,在分析基于正交小波变换盲均衡器结构和并行软判决盲均衡算法的基础上,提出一种基于正交小波变换的并行软判决盲均衡算法.该算法将正交小波变换引入到并行软判决算法中,利用正交小波变换对信号很强的去相关能力,降低信号的自相关性,以加快算法的收敛速度.水声信道仿真结果表明,与并行的软判决盲均衡算法相比,所提出的基于正交小波变换的并行软判决盲均衡算法具有更快的收敛速度.     

基于区域划分的双模式盲均衡算法研究

改进常模算法(MCMA)克服了常模算法(CMA)对相位不敏感的缺点,但收敛性能仍然较差。本文研究了依据区域划分将MCMA和判决引导(DD)算法有机结合的双模式盲均衡算法:通过综合考虑信噪比和剩余码间干扰,研究了区域划分边界的确定;讨论了不同模式中步长的选取;并应用滞后切换策略克服这种算法中的稳态误差波动问题。仿真表明:此算法收敛速度快、稳态误差小,并能在去除码间干扰的同时纠正信道固有的相位旋转和一定范围的载波频率偏移,具有很好的实用性。     

空间分集均衡水声通信技术的研究与仿真

水声信道中的衰变多途特性使得水声数字通信比较困难，常引起难以克服的码间干扰(ISI)，为改善系统性能、减少误码率，对空间分集均衡技术(SDE)进行了研究讨论，将决策反馈均衡与空间分集技术相结合，给出了空间分集均衡器的结构，在理论上证明了该方法的有效性，并讨论了LMS和RLS算法的优缺点，对传统的均衡技术与空间分集技术的性能进行了对比，并通过计算机仿真来验证该方法可降低传输系统的误码率，从而提高水下通信的可靠性。     

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.     

一种双模式盲均衡算法

根据改进的恒模算法(MCMA)具有冷启动能力和判决导引最小均方误差(DD-LMS)算法剩余误差小的特性,对一种双模式盲均衡算法进行了研究. 该算法采用MCMA使眼图睁开,然后切换到DD-LMS以减小剩余误差. 算法根据判决条件在MCMA与DD-LMS之间自动切换. 均衡的输出可以不经过相位恢复直接由判决器判决,从而简化了系统设计,提高了系统效率.     

Tracking error analysis and simulation of FLL-assisted PLL

In order to solve problems in high dynamic environment, a frequency-locked loop (FLL) assisted phase-locked loop (PLL) is put forward for carrier tracking. On the basis of the analysis of discriminators, the total phase error of the tracking loop is analyzed and a general error expression is derived. By using linearization and Jaffe-Rechtin coefficients, the performance of a special first order FLL-assisted second order PLL is analyzed to get a closed expression. Analysis results and simulations show that there exist an optimal FLL loop bandwidth and a optimal PLL loop bandwidth which can make the phase jitter much less than that when the PLL is used alone.     

改进科斯塔斯环的LDPC码相位同步算法

提出了一种基于改进科斯塔斯环的LDPC编码系统迭代相位同步算法.该算法用LDPC译码过程中每次迭代产生的数据符号的后验概率更新科斯塔斯环中的错误信号,从而以迭代的方式达到相位同步.该算法将LDPC译码过程和科斯塔斯环相位同步过程以迭代方式相结合,仿真表明,在系统存在一定程度频率偏移的条件下该算法能对相位错误进行有效的盲估计,且对一定程度频率偏移具有很强的鲁棒性.     

Adaptive Turbo Equalization for Probabilistic Constellation Shaped Underwater Acoustic Communications

To increase the spectral efficiency of the underwater acoustic(UWA) communication system, the high order quadrature amplitude modulations(QAM) are deployed. Recently, the probabilistic constellation shaping(PCS) has been a novel technology to improve the spectral efficiency.The PCS with high-order QAM is introduced into the UWA communication system. A turbo equalization scheme with PCS was proposed to cancel the severe inter-symbol interference(ISI). The non-zero a priori information is available for the equalizer and decoder before turbo iteration. A priori hard decision approach is proposed to improve the detection performance and the equalizer convergence speed. At the initial turbo iteration, the relation between the a priori information and the probability of the amplitude of 16 QAM symbols in one dimension is given. The simulation results verified the efficiency of the proposed method, and compared to the uniform distribution(UD), the PCS-16 QAM had a significant improvement of the bit error rate(BER) performance with PCS-adaptive turbo equalization(PCS-ATEQ). The UWA communication experiments further verified the performance superiority of the proposed method.