盲均衡算法抵抗水声信道多途干扰的实验研究

介绍了盲均衡器对具有多途效应的BPSK相干水声通信数据均衡的实验结果。采用Matlab编程，获得了符合盲均衡要求的信源信号，通过在水池发射具有低频载波的信号，获得了具有多途水声信道特性的BPSK数据，经过解调、同步等处理后，检验了隐含和直接使用高阶统计量的盲均衡算法对实际多途水声信道的均衡效果，并与传统的自适应均衡算法进行了性能对比。结果表明，一种常数模判决反馈盲均衡算法，获得了与自适应算法很接近的性能。     

基于盲源分离的水声信道盲均衡处理方法

提出了一种基于盲源分离的水声信道讯均衡处理方法,通过对接收信号过采样构成源信号,采用了基于信息最大化原理(Infomax)在线分离算法进行了水声信道的盲均衡,并研究了时变水声信道条件下算法的均衡情况,仿真实验结果表明,该处理方法对多径水声信道具有较好的均衡效果,同时不受最小相位的条件限制。     

基于盲均衡的水声信号波形恢复

本文针对水声信号波形恢复问题,提出基于四阶累积量的盲均衡水声信号处理方法,建立了适用盲均衡算法模型.在输入不同信号序列的情况下,分别对实系数和复系数信道进行信号均衡仿真,并用水池实验实录数据检验,其信号均恢复较好.     

基于支持向量机的水声信道盲均衡算法研究

水声信道的带宽极为有限,与需要训练序列的自适应均衡算法相比盲均衡技术节省了带宽,特别适合高速水声通信和多点通信。针对基于高阶统计量的盲均衡算法收敛速度慢的缺点,研究了一种基于支持向量机的盲均衡算法,它收敛速度快并具有全局最优解。通过对浅海信道触发通信信号的计算机仿真,证明了算法的有效性。     

一种抵抗水声信道多途干扰的新的盲均衡算法

由于在时变水声信道中会产生随机相位失真，CMA算法的误码性能严重下降。在双模式盲均衡算法的基础上，提出了一种适用于水声信道的新的盲均衡算法——NCMA算法。计算机仿真结果表明，在时变水声信道中，该算法性能优于双模式算法，能够达到对信号相位失真的恢复，并且收敛性能优于双模式算法。     

基于样条函数Renyi熵的时间分集小波盲均衡算法

针对时间分集分数间隔判决反馈盲均衡算法(TD)计算量大、收敛速度慢的缺点,该文提出了一种基于样条函数Renyi熵的时间分集小波盲均衡算法。该算法直接把定义的样条函数Renyi熵作为代价函数用于TD的权向量更新,利用分数间隔获得更详细的信道信息;由正交小波变换降低输入信号的自相关性,以加快收敛速度;利用时间分集和判决反馈结构来降低多径衰落对通信质量的影响。水声信道盲均衡的仿真实验,验证了该算法的有效性。     

基于虚拟时间反转镜的水声OFDM信道均衡

针对水声信道对正交频分复用(OFDM)系统带来的符号间干扰(ISI)问题,提出了虚拟时间反转镜(VTRM)信道均衡算法,该算法具有时间压缩特性和频域相位共轭特性,可以有效缩短信道长度,减小多途信道带来的相位畸变,采用匹配追踪(MP)算法估计信道冲激响应,可以精确的估计出水声信道的幅度、时延和相位信息,为虚拟时反信道均衡提供准确的信道信息,改进了传统匹配相关信道估计方法估计精度低、无法估计信道相位信息的缺点。仿真、水池和湖上实验结果表明,OFDM水声通信系统中,VTRM信道均衡技术性能优于被动时反镜(PTRM)信道均衡和最小平方(LS)信道均衡。     

一种快速收敛的水声信道分数间隔盲均衡算法

为了加快常数模盲均衡算法(CMA)的收敛速度并降低剩余均方误差,提出了一种快速收敛的分数间隔常数模算法。新算法采用T/2分数间隔均衡器,针对水声通信中常用的BPSK信号,设计了一个新的误差函数,取代常数模算法中的误差函数。最后,采用浅海水声信道进行了仿真,结果表明,新算法性能稳定;收敛速度高于常数模算法和分数间隔常数模算法;剩余均方误差与分数间隔常数模算法处于同一水平。     

基于Turbo均衡和信道估计的单通道盲信号恢复算法

定时同步是单通道盲信号接收端处理的难点,提出了一种无需定时同步基于Turbo均衡的单通道盲信号恢复算法。该算法将定时同步偏差等效为符号间干扰（ISI,inter-symbol interference）信道,通过信道估计和Turbo均衡相互反馈软信息来改善源信号信息恢复性能。重点研究了初始盲均衡算法、信道估计算法、混合信号的MMSE均衡算法以及三者间的软信息交互。算法复杂度低、计算量小,适用于高阶调制信号。仿真结果表明,对BPSK、QPSK和8PSK信号,该算法都能得到较好的性能,且对等功率和不等功率信号同样适用。     

适用于水声信道的快速判决反馈盲均衡算法研究

基于对常数模判决反馈算法(CMDFE)进行分析,提出了一种能够快速收敛的判决反馈盲均衡算法。该算法中构造了一种与常数模算法不同的、能够快速收敛的误差函数,并利用该误差函数对前向权进行调整,而反馈权的调整仍使用常数模误差项。前向权和反馈权系数的更新取不同的步长值。最后通过水声信道模型仿真,对这几种算法进行了数值分析研究。结果表明：所提出的算法可有效地实现对多途水声信道的均衡,并且其收敛速度高于常数模算法和常模判决反馈算法。     

一种水声信道自适应均衡算法研究

由声波传播的多途效应所引起的码间干扰及信号衰落,使得水下数据传输的速率和可靠性都大大降低。针对多途干扰严重的水声信道,将一种基于最小均方误差算法的信道自适应均衡器应用于水声信号处理中。对该均衡器的基本理论及其结构进行了归纳,结合水声多途信道的基本特点,建立了仿真模型,重点分析了步长参数、信噪比等对算法收敛速度和稳态误差等方面性能的影响,为实现高质量的水下信息传递提供技术支持。     

基于自适应噪声抵消的无线传感网络信道优化

无线传感器网络通信技术广泛应用在物联网近场通信、水声通信等领域。无线传感网络通信信道受到多途干扰,导致信道失衡,需要进行信道均衡模型设计。提出一种基于自适应噪声抵消的无线传感器网络通信信道优化技术,首先构建了无线传感器网络通信的信道模型,对无线传感器网络信道传播过程中衰减损失和各条路径的信号进行重组,采用自适应噪声抵消算法进行信道的多途干扰滤波,结合最小二乘（ RLS）准则算法进行无线传感器网络通信信道均衡设计。仿真结果表明,采用该通信信道均衡技术能有效提高无线传感器网络通信的信道质量,降低通信传输失真和误比特率,实现信道自适应均衡,提高通信的抗干扰能力。     

基于频谱相关的时域盲分离排序算法

由于水声信道的时变性,水声信号分离后存在排序模糊性,限制了盲分离算法的应用.针对盲分离后信号存在排序模糊性的问题,提出了一种基于频谱相关的盲分离排序算法.根据水声环境中各信号的频谱差异,对分离后信号进行重新排序,来改善盲分离算法的排序模糊性.仿真实验表明,该算法可以有效消除分离信号的顺序不确定性,提高盲分离算法的性能.     

稳定水声通信判决反馈盲均衡算法研究

水声信道环境恶劣,尤其是多径效应常会造成水声通信系统同步位置发生偏移,对均衡算法造成严重影响。从提高均衡算法稳健性的角度出发,在稳定性较高的归一化常数模算法基础上,借助早迟积分比相原理完成对采样位置的跟踪,并结合判决正方形方法提出一种归一化修正常模盲均衡算法。仿真结果表明,这种基于判决正方形的归一化修正常模盲均衡算法具有更好的收敛能力与稳定性,具有较强的抗干扰能力,能保证水声通信高效运行。     

稳定水声通信判决反馈盲均衡算法研究

水声信道环境恶劣,尤其是多径效应常会造成水声通信系统同步位置发生偏移,对均衡算法造成严重影响。从提高均衡算法稳健性的角度出发。在稳定性较高的归一化常数模算法基础上,借助早迟积分比相原理完成对采样位置的跟踪,并结合判决正方形方法提出一种归一化修正常模盲均衡算法。仿真结果表明．这种基于判决正方形的归一化修正常模盲均衡算法具有更好的收敛能力与稳定性,具有较强的抗干扰能力,能保证水声通信高效运行。     

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。     

BPSK信号盲信噪比估计的一种新算法

对于MPSK信号而言，信噪比的估计可以直接转化成对信号模的估计问题。本文从最大似然的信号模估计出发，通过复高斯白噪声信道的角度考虑BPSK信号和2次方去数据调制的方法得出了一种针对BPSK信号的盲信噪比估计新算法，计算机仿真显示这种简单算法具有优良的估计性能。文章还对新算法产生高性能的原因进行了分析。     

基于正交小波变换的前馈神经网络盲均衡算法

针对前馈神经网络（FNN）盲均衡算法收敛速度慢、均方误差大的缺点,在分析FNN盲均衡算法和正交小波变换（OWT）理论的基础上,提出了基于正交小波变换的FNN盲均衡算法。该算法利用正交小波变换良好的去相关性,对FNN均衡器输入信号进行预处理后,降低了输入信号的自相关性,从而加快了收敛速度和减小了均方误差。水声信道盲均衡的仿真结果表明,该算法在收敛速度与均方误差方面的性能比FNN盲均衡算法优越。     

一种水声通信中的多阵元Turbo均衡算法

Turbo均衡应用在水声通信中的问题主要在于水声信道时间扩展长,多接收阵元处理复杂度较高。该文研究了将时间反转与马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)均衡联合优化算法用于实现Turbo均衡。首先进行时间反转实现多接收阵元较长多径时延的压缩,再利用白化滤波器解决时间反转造成的噪声模型失配问题,最后利用复杂度较低的MCMC均衡器结合软迭代信道估计对时间反转合并后得到的信号进行均衡。结合真实实验信道条件对信道响应估计的误差建立模型,通过仿真比较得出, 该算法在相同条件下相对于多阵元直接自适应Turbo均衡算法复杂度降低67%,且有1.6 dB的误码率性能增益。通过对湖上试验数据进行处理,进一步验证了该算法的优势。     

l0-范数约束的稀疏多径信道分数间隔双模式盲均衡算法

针对深衰落稀疏多径信道下多进制相移键控（Multiple Phase Shift Keying,MPSK）信号的盲均衡问题,提出了一种l₀-范数约束的分数间隔稀疏自适应双模式盲均衡算法.该算法借鉴传统的分数间隔双模式盲均衡算法思想,结合稀疏自适应滤波理论,首先利用l₀-范数对均衡器抽头系数进行稀疏性约束,构造出一种l₀-范数约束的分数间隔双模式最小均方误差代价函数,然后依据梯度下降法推导出盲均衡器抽头系数更新公式,并对迭代步长进行归一化和比例系数化.理论分析和仿真实验表明,与基于门限稀疏化的盲均衡算法、基于分数阶范数的盲均衡算法及分数间隔双模式盲均衡算法相比,本文所提算法在保证较快收敛速度的前提下,能有效降低剩余符号间干扰.本文设计的盲均衡算法为水声通信系统中接收方恢复出发送信号,提供了一种快速有效的方法.