無線通信信道盲均衡技術(shù)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(dǎo)致接收到的信號(hào)嚴(yán)重失真,為提高通信質(zhì)量,需要對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行均衡以有效地減少或消除碼間干擾。傳統(tǒng)的自適應(yīng)均衡技術(shù)需要周期性發(fā)送接收端已知的訓(xùn)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(fèi)了通信容量;盲均衡技術(shù)不需要使用訓(xùn)練序列,它提高了帶寬利用率,并使發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的協(xié)同性要求降低,目前已成為通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)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(shù),提出了幾種新的盲均衡算法,理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)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(zhǔn)則以及均衡性能的幾個(gè)衡量指標(biāo)。
　　 (2)概括總結(jié)了幾種經(jīng)典的Bussgang類盲均衡算法,討論了分?jǐn)?shù)間隔均衡器并結(jié)合經(jīng)典盲均衡算法證明了其優(yōu)越的均衡性能;進(jìn)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(dǎo)(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(duì)固定步長常模算法的不足,給出了一種新的變步長準(zhǔn)則,在此基礎(chǔ)上,提出了基于變步長的MCMA算法(VSS-MCMA):并在此基礎(chǔ)上進(jìn)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(jié)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(jī)在無線通信信道盲均衡算法中的應(yīng)用;進(jìn)而根據(jù)支持向量機(jī)(SVM)收斂速度快但計(jì)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(jì)算復(fù)雜度低但收斂速度慢且對(duì)權(quán)向量初始化敏感的特性,本文將支持向量機(jī)(SVM)與方形輪廓線算法(SCA)有機(jī)結(jié)合,提出

5、了基于支持向量機(jī)初始化的SCA盲均衡算法(SVM-SCK)。仿真結(jié)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(hào);使用支持向量機(jī)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(jià)函數(shù)的幾何結(jié)構(gòu)對(duì)盲均衡算法性能的影響。由于常數(shù)模算法代價(jià)函數(shù)非凸的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),存在局部極小值和鞍點(diǎn),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(diǎn)的凸代價(jià)函數(shù)可以得到良好的收斂性能