無線通信信道盲均衡技術研究.pdf

1、數(shù)字通信系統(tǒng)中,由多徑傳輸和衰落而產(chǎn)生的碼間干擾導致接收到的信號嚴重失真,為提高通信質(zhì)量,需要對接收信號進行均衡以有效地減少或消除碼間干擾。傳統(tǒng)的自適應均衡技術需要周期性發(fā)送接收端已知的訓練序列來跟蹤信道變化,這樣做雖然提高了數(shù)據(jù)可靠性,但降低了通信效率,浪費了通信容量;盲均衡技術不需要使用訓練序列,它提高了帶寬利用率,并使發(fā)射機和接收機的協(xié)同性要求降低,目前已成為通信領域的研究熱點之一。
　　 本文系統(tǒng)地研究了無線通信環(huán)境中的

2、盲均衡技術,提出了幾種新的盲均衡算法,理論分析和實驗結果都證明了新算法的有效性。本文主要工作和研究成果如下:
　　 (1)首先介紹了無線信道的特性和信道模型,然后闡述了盲均衡的基本理論,包括盲均衡的概念、理想均衡條件、均衡準則以及均衡性能的幾個衡量指標。
　　 (2)概括總結了幾種經(jīng)典的Bussgang類盲均衡算法,討論了分數(shù)間隔均衡器并結合經(jīng)典盲均衡算法證明了其優(yōu)越的均衡性能;進而從誤差函數(shù)的角度,提出了基于星座圖匹配

3、誤差(CME)的MCMA算法(CME-MCMA)、基于判決引導(DD)的雙模式MCMA算法(DD-MCMA)和基于Stop-and-Go的MCMA算法(SAG-MCMA);然后針對固定步長常模算法的不足,給出了一種新的變步長準則,在此基礎上,提出了基于變步長的MCMA算法(VSS-MCMA):并在此基礎上進一步提出了DD-CME-MCMA、ME-VSS-MCMA、DD-VSS-MCMA和CME-DD-VSS-MCMA等混合型盲均衡算法,

4、此外還介紹了以近乎超指數(shù)速率收斂的超指數(shù)迭代算法。理論分析和仿真結果均表明:以上提出的幾種盲均衡算法均能夠有效地降低剩余碼間干擾,提高收斂速度。
　　 (3)研究和分析了支持向量分類和回歸機在無線通信信道盲均衡算法中的應用;進而根據(jù)支持向量機(SVM)收斂速度快但計算量隨著數(shù)據(jù)長度的增加而急劇增大和傳統(tǒng)盲均衡算法計算復雜度低但收斂速度慢且對權向量初始化敏感的特性,本文將支持向量機(SVM)與方形輪廓線算法(SCA)有機結合,提出

5、了基于支持向量機初始化的SCA盲均衡算法(SVM-SCK)。仿真結果表明本文提出的SVM-SCA算法非常適用于快速衰落信道的突發(fā)數(shù)據(jù)信號;使用支持向量機初始化的傳統(tǒng)盲均衡算法的均衡性能得到顯著改善。
　　 (4)研究分析了盲均衡算法代價函數(shù)的幾何結構對盲均衡算法性能的影響。由于常數(shù)模算法代價函數(shù)非凸的拓撲結構,存在局部極小值和鞍點,因此造成了算法收斂速度慢甚至發(fā)散。只有使用具有全局極小值、無鞍點的凸代價函數(shù)可以得到良好的收斂性能