一种用于多径衰落水声信道的盲均衡算法研究

信道均衡是现今高速水声通信系统中克服码间干扰一项关键技术,如何提高均衡器的性能是目前研究的热点课题。针对水声信道的时变多普勒特性,在分析信道模型及盲均衡器结构特点的基础上,提出了一种时域解相关的变步长恒模算法,并对算法进行了仿真及试验分析。结果表明改进算法能够有效克服实际水声通信中的码间干扰效应,具有更快的收敛速度和更小的剩余误差,提高了浅海水声通信的有效性和可靠性,具有广阔的工程应用前景。     

一种新的变步长恒模盲均衡算法

针对固定步长恒模盲均衡算法在收敛速度和稳态剩余误差之间存在的问题,在应用变步长的思想基础上,利用均方误差的变换作为控制步长的因子,提出了一种新的自适应时变步长恒模盲均衡算法(VASCMA).对新算法进行了理论分析和计算机仿真,仿真时采用两种不同的调制信号通过三种不同信道,得到两种算法的均方误差的收敛曲线和收敛后均衡器输出的星座图,仿真结果均表明,改进算法具有较快的收敛速度和较小的剩余误差.     

时变步长符号递归常数模算法及仿真

针对符号递归常数模算法稳态误差大的缺点,提出一种时变步长符号递归常数模算法。水声信道仿真结果表明,与传统的常数模算法及符号递归常数模算法相比,变步长符号递归常数模算法收敛速度快,而且剩余均方误差更低,对水声信道具有良好的均衡能力。     

基于模拟退火粒子群优化的恒模算法

传统的固定步长恒模盲均衡算法在收敛速度和稳态剩余误差之间存在着矛盾,影响了恒模算法的均衡性能。为了解决这一缺点,提高恒模算法的性能,本文在介绍恒模盲均衡原理的基础上,提出一种变步长恒模算法,利用粒子群优化算法对均衡器的权向量进行优化,为避免优化过程进入局部极小值引入了模拟退火算法。通过在短波信道中的仿真,证明了该算法不仅加快了收敛速度,并且具有更高的收敛精度。     

一种改进的水声信道盲均衡算法

针对多径水声信道会产生严重码间干扰的问题,提出了一种改进的恒模盲均衡算法,该算法结合变步长思想和动量算法的原理加快收敛速度,利用代价函数的实、虚部分别计算来校正水声信道引入的相位旋转。通过仿真,验证了该算法能够恢复水声信道引起的相位旋转而且具有较快的收敛速度和较低的剩余码间干扰。     

基于正交小波变换的变步长盲均衡算法研究

针对常数模算法(CMA)剩余误差大与收敛速度慢的问题,将变步长思想和正交小波变换引入到常数模盲均衡算法中,提出了基于正交小波变换的指数型变步长常数模盲均衡算法(WT-VCMA)。水声信道仿真结果表明:与基于剩余误差的指数型变步长常数模盲均衡算法(VCMA)及常规常数模算法(CMA)相比,新算法具有更快的收敛速度和更小的剩余误差。     

一种新型变步长CMA盲均衡算法

针对传统固定步长CMA盲均衡算法中收敛速度和剩余误差这对矛盾,提出了一种新型变步长恒模盲均衡算法,即由瑞利分布函数实施对其步长的调节,通过调整该步长公式中的两个参数以加快收敛速度和减小剩余误差,并且在此基础上对该算法进行了改进。用4QAM信号,通过典型电话信道对固定步长的CMA算法,基于瑞利步长的CMA和改进后的CMA算法进行计算机仿真。通过对仿真出的算法收敛曲线以及输出星座图进行分析,最终得出在瑞利步长算法的基础上改进后的CMA算法克服了前两种算法的缺点,即具有收敛速度更快,剩余误差更小的优点。     

一种基于峭度和记忆梯度的变步长盲均衡算法

分析了军事通信中传统恒模盲均衡算法的基本原理,并针对恒模算法收敛速度慢、易陷入局部极小点、收敛速度与稳态剩余误差之间矛盾突出的缺点,提出一种基于峭度和记忆梯度的变步长算法。经过理论分析和实验仿真,证明改进后的算法较传统算法具有更好的均衡效果。     

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。     

一种T/2分数间隔的变步长盲均衡算法

针对算法固定步长存在收敛速度和剩余误差的性能要求相矛盾的问题,在深入研究分数间隔均衡器(FSE)和修正常模算法的基础上,研究了一种变步长盲均衡算法。该算法利用了与误差函数的非线性函数关系自适应调整步长。利用QPSK信号,对固定步长和变步长的T/2分数间隔修正常模算法进行仿真,结果表明以变步长的盲均衡算法能够提高收敛速度和降低剩余误差,有效地改进了信道均衡性能。     

水声相干通信信道均衡实验研究

在水声相干通信中,自适应均衡是克服信道码间干扰的有效方法。为了检验所设计的水声相干通信数据处理方法的正确性及作者所提出的一种变步长低计算量自适应均衡算法在实际应用中的性能,进行了水下通信实验。对实验数据的处理结果表明,常用的Ts/2分数间隔均衡效果不理想,采用Ts/4分数间隔均衡时性能有很大提高并获得了零误码。通过与传统算法进行性能对比得出,该算法在初始步长取值变化时具有很好的收敛性能且计算量较低,性能优于传统算法。     

基于叠加训练序列和低复杂度频域Turbo均衡的时变水声信道估计和均衡

针对时变水声信道估计和均衡问题,该文提出基于叠加训练序列(ST)和低复杂度频域Turbo均衡(LTE)的时变水声信道估计和均衡(ST-LTE)算法。基于叠加训练序列方案,将训练序列和符号线性叠加,使得训练序列和符号信道信息一致;基于最小二乘算法,进行信道估计。基于频域训练序列干扰消除技术,在频域消除训练序列对符号的干扰;基于频域线性最小均方误差(LMMSE)均衡算法,通过先验、后验、外均值和方差的计算,实现低复杂度信道均衡(符号估计);基于Turbo均衡算法,软重构叠加训练序列和更新信道估计,进行均衡器和译码器的信息交换,利用编码冗余信息,大幅度提升信道均衡性能。进行仿真、水池静态通信试验(通信频率12 kHz,带宽6 kHz,采样频率96 kHz,符号传输速率4.8 ksym/s,训练序列和符号的功率比为0.25:1)和胶州湾运动通信试验(通信频率12 kHz,带宽6 kHz,采样频率96 kHz,符号传输速率3 ksym/s,训练序列和符号的功率比为0.25:1),仿真和试验结果验证了所提算法的有效性。     

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。     

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。     

时域均衡在OFDM水声通信系统中的应用

为了对抗水声信道时延扩展大于循环前缀长度时引起的码间串扰问题,在基本的OFDM水声通信系统接收端进行DFT变换前加入相对较短的时域均衡器来限制信道冲激响应的长度。分析了基于MMSE准则的时域均衡算法的实现过程以及算法的复杂程度,对该算法在水声环境下的性能进行了仿真分析,并比较了影响系统性能的因素。结果表明通过加入时域均衡器能够有效对抗信道严重的时间离散性,改善OFDM水声通信系统在循环前缀不足时的系统性能。     

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。     

一种水下光通信中基于先验模型的预均衡方法

由于海水的散射特性,光在水下传输时会产生码间串扰(ISI)问题,传输环境较差时尤为严重.为解决该问题,文章将预均衡技术应用于基于直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)调制的水下光通信系统中,并针对水下光的传输特性提出了一种基于先验信息的预均衡方法.在浑浊海港海水环境下与传统均衡算法进行了性能对比.仿真结果表明,在信...     

The Algorithm and Its Application of a Multi-Channel Adaptive Decision-Feedback Equalizer

1　IntroductionOneofthekeyproblemsinhigh speeddigitalradiocommunicationistheInter Symbol Interfer ence (ISI)causedbythemulti pathbetweenthetransmitterandthereceiver.Becauseoftherelativemovementbetweenthereceiverandthetransmitterandthecontinuouschangeoftransmissionmedia,ISIisusuallytime variant.Inthepasttwotothreedecades,abroadstudyofthetype ,structureandadaptivealgorithmofadaptiveequalizershasbeencarriedouttomitigateISI[1～ 7] .Withtheintroductionofadaptiveantennasanddiversityreceptiontec…     

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。