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。     

水声信道中的迭代分组判决反馈均衡器

 与传统的时域均衡相比,频域均衡为单载波传输系统提供了一种计算更为有效的方法。该文对有大多径时延和多普勒频移的水声信道中的频域分组迭代判决反馈均衡器(IB-DFE)进行了研究,提出了一种联合迭代均衡和频域信道估计(JECE)算法,分析了JECE算法的性能以及不同数据参数对IB-DFE性能的影响,并计算了IB-DFE的计算复杂度。仿真结果表明,所提出的JECE算法对时变水声信道有更好的适应性。与TD-DFE相比,IB-DFE有3.6 dB以上的信噪比增益和约19%的复杂度增益,而且随着多径时延和多普勒频移的增加,这种性能增益会进一步增加。     

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.     

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。     

并行级联频域判决反馈(DFE)均衡策略及不匹配译码

该文提出了一种使用并行级联的turbo类型判决反馈均衡器(DFE)结构,用于抑制线性码间干扰。基于该结构又提出了一种低复杂度的基于频域迭代块判决反馈检测(Turbo Block DFE, TBDFE)算法。该并行策略比传统的块迭代判决反馈均衡算法(Iterative Block DFE, IBDFE)有更大的性能增益,且在信道估计存在相同的一定误差时,该结构与IBDFE的性能增益比没有估计误差时更大。该文还研究了SNR估计误差对TBDFE算法与传统IBDFE算法的影响,结果表明二者对SNR的过估计比欠估计均为敏感。     

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.     

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HD- IBDFE。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10-3的误码率并达到3000 bps的有效数据率。     

基于噪声预测的低复杂度判决反馈均衡

针对散射通信系统多径效应严重，常用的频域非线性均衡算法复杂度过高的情况，提出了一种基于噪声预测的低复杂度判决反馈均衡方法。根据常用散射通信多径信道模型，在时延功率谱呈指数衰减的情况下，通过曲线拟合的方法预测非线性判决反馈均衡器的部分系数，从而达到降低算法复杂度的目的。仿真结果表明，所提方法不仅具有较低的复杂度，也具备良好的误码性能，在合适的阈值下，与原有算法的性能损失可控制在0.1 dB以内。     

一种新的基于噪声预测的部分判决反馈MIMO接收算法

传统垂直-贝尔实验室分层空时结构(V-BLAST)系统采用全排序判决反馈(ODF)算法,能提高线性接收机性能,但也增加系统复杂度。该文在分段检测理论基础上,提出一种改进的采用噪声预测技术的部分判决反馈(PDF)接收算法。它基于MMSE准则,将接收到信号分为两段,只进行一次判决反馈操作,与传统重复排序判决反馈算法相比,大大降低了接收机计算复杂度。仿真结果表明SUI-3信道中天线数为2发4收,误码率为10-4量级的情况下,其性能与V-BLAST相比只下降了0.6 dB左右,但要明显好于线性接收机以及其他改进型MMSE算法,有2~3dB左右的增益。     

SC—FDE系统中频域均衡算法研究

单载波频域均衡技术以其能够有效避免单载波时域均衡复杂度过大,以及正交频分复用技术峰均比较高的不足,而成为宽带无线接入系统物理层的重要组成技术.本文研究了SC-FDE系统中的最小均方误差判决反馈均衡(MMSE-DFE)和基于LMS准则的自适应均衡算法,MATLAB仿真表明,由于LMS自适应均衡算法能有效的跟踪信道变化并更新均衡器的抽头系数,其性能略优于最小均方误差判决反馈均衡算法.     

Low-complexity FTN receivers based on frequency domain iterative decision feedback equalization

Faster-than-Nyquist (FTN) signaling can improve the system effectiveness without reducing the system reliability,but the fierce inter-symbol interference (ISI) introduced by it may cause that the complexity of the optimal receiver is intolerable.An effective low-complexity FTN receiver is iterative block decision feedback equalizer (IBDFE),which can achieve performance close to the optimal receiver with much lower complexity,but its complexity can be further reduced.Therefore,a reduced-complexity IBDFE (RC-IBDFE) was proposed for FTN communication systems,which was based on IBDFE,but introduced a simplified method to design the feedforward and feedback filters.When packing factor is τ={0.8,0.7},numerical results and analysis indicate that,compared with IBDFE,RC-IBDFE has stronger robustness,its complexity is reduced by {45.7%,25%},and its performance gain is {0.605 4,0.193 6} dB when the bit error rate (BER) is 10^-5.Compared with the existing low-complexity IBDFE (LC-IBDFE),RC-IBDFE has stronger robustness,its complexity is reduced by {13.6%,-25.8%},and its performance gain is {0.289 7,0.531 2} dB when the BER is 10^-5.     

基于Rimoldi分解的连续相位调制信号Turbo频域均衡算法

针对高阶部分响应连续相位调制(CPM)信号均衡中存在的复杂度高和性能较差等问题,该文从Rimoldi分解的角度出发,设计了一种新的适用于倾斜相位CPM信号的发射帧结构,并在此基础上结合单载波频域均衡(FDE)和Turbo均衡的思想,提出了一种适用于高阶CPM信号的Turbo频域均衡算法。该算法通过将信号均衡转化到频域进行处理,避免了时域均衡算法在计算均衡器系数时存在的大矩阵求逆问题,同时使用Turbo均衡的软信息迭代处理来改善系统的性能。理论分析和仿真结果表明,对于四阶部分响应CPM信号,在存在严重符号间干扰的多径衰落信道的条件下,该算法与现有的基于符号的频域均衡算法相比,在保持较低复杂度的同时,具有大约1.5 dB的性能增益。     

An improved LMS algorithm for mode demultiplexing in frequency domain

In order to solve the problem that the traditional frequency domain least mean square(FD-LMS) algorithm will lose efficacy with the increase of differential mode group delay(DMGD) when the algorithm is used for demultiplexing of the 6×6 mode division multiplexing(MDM) system, an improved FD-LMS demultiplexing algorithm is proposed. By improving the error signal calculation method, the convergence performance of the output signal of the equalization filter is improved, and the steady-state error of the algorithm is reduced. Besides, the equalization performance of the traditional FD-LMS algorithm is compared with the improved FD-LMS algorithm. Simulation results show that the improved FD-LMS algorithm has great advantage over the traditional FD-LMS algorithm in demultiplexing performance on the premise that the computation complexity does not significantly increase. The optical signal to noise ratio(OSNR) penalty of the improved FD-LMS algorithm is 2.6 dB lower than that of traditional FD-LMS algorithm at a transmission distance of 80 km with DMGD is 50 ps/km.     

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.     

基于最大比特速率准则的FMT频域均衡算法

针对严格采样滤波多音调制(Filtered Multi-Tone modulation,FMT)系统符号间干扰严重的问题,通过推导严格采样FMT系统的矩阵表示式,提出了一种新的频域均衡算法,该算法以最大化比特速率为目标来确定均衡器的系数。仿真结果表明,在ATTC(Advanced Television Technology Center)E型信道条件下,新算法的可达比特率(Achievable Bit Rate,ABR)性能比最小均方误差准则的线性均衡和判决反馈均衡分别提高了40%和70%,误码率性能在BER为10-4则分别改善了3 dB和5 dB;而在WLAN信道条件下,新算法的ABR性能分别提高了45%和75%,误码率性能在BER为10-4则分别改善了6 dB和10 dB。     

A step-by-step quasi-Newton algorithm in the frequency domain and its application to adaptive channel equalization

In this paper, a new efficient adaptive filtering algorithm belonging to the Quasi-Newton (QN) family is proposed. In the new algorithm, the involved inverse Hessian matrix is approximated by a proper expansion, consisting of powers of a Toeplitz matrix. Due to this formulation, the algorithm can be implemented in the frequency domain (FD) using the fast Fourier transform (FFT). Efficient recursive relations for the frequency domain quantities updated on a step-by-step basis have been derived. The proposed algorithm turns out to be particularly suitable for adaptive channel equalization in wireless burst transmission systems. Based on this approach, new adaptive linear equalization (LE) and decision feedback equalization (DFE) algorithms have been developed. These algorithms enjoy the combined advantages of QN formulation and FD implementation, exhibiting faster convergence rate than their stochastic gradient counterparts and less computational complexity, as compared with other Newton-type algorithms.     

地面国标单载波系统频域均衡改进算法

在地面数字电视中国国家标准(DTMB)的单载波模式(C=1)下,时域均衡复杂度高,时延大。在研究单载波系统特殊的帧结构及高斯白噪声功率估计方法的前提下,提出一种改进的频域均衡算法,它是基于最小均方误差线性均衡(MMSE)准则设计的,并把下一帧的帧头等效为本帧的循环后缀与本帧帧体一起处理,构成类似于CP-OFDM的信号格式。理论分析和仿真结果表明,该算法运算量更小,均衡性能更好。