一種改進的時域自適應盲均衡方法
2023-10-08 13:58:49 3
一種改進的時域自適應盲均衡方法
【專利摘要】本發明屬於時域均衡【技術領域】，特別涉及一種改進的時域自適應盲均衡方法。該改進的時域自適應盲均衡方法包括以下步驟：接收信息序列[x(0)，x(1)，...，x(N-1)]，所述信息序列對應的總路徑數為L；將第i個路徑的多徑信道參數表示為h(i)，則n時刻接收的信號z(n)為：z(n)＝y(n)+w(n)，w(n)表示設定的加性白色高斯噪聲在n時刻的採樣值；將橫向濾波器的抽頭係數表示為f(n')，n'＝-q，-q+1，…，-1，0，1，…，p，q和p分別表示橫向濾波器的前向階數和後向階數；得出z(n)經橫向濾波器濾波後的信號yeq(n)與x(n)的均方誤差E[e2(n)]，以E[e2(n)]最小為準則，得出橫向濾波器抽頭係數的標準方程；根據所述橫向濾波器抽頭係數的標準方程，採用遞推方式求解出橫向濾波器的抽頭係數。
【專利說明】一種改進的時域自適應盲均衡方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於時域均衡【技術領域】，特別涉及一種改進的時域自適應盲均衡方法，本 發明擬解決通信系統中的均衡問題，旨在通過自適應調整橫向濾波器的抽頭係數來消除碼 間串擾，降低誤碼率，提高系統的可靠性和有效性。
【背景技術】
[0002] 在進行移動通信時，接收機的位置在不斷變化，同時由於通信環境的多樣性，接 收機會收到來自不同路徑信號的疊加，這種現象稱為多徑。多徑的存在會導致碼間串擾 (intersymbol interference, ISI)，使通信系統的性能惡化，出現錯誤平層。均衡是解決碼 間串擾的有效方法，它可以分為時域均衡方法和頻域均衡方法。時域均衡主要利用橫向濾 波器，不斷改變濾波器的抽頭係數，來達到均衡的目的。改變抽頭係數的算法有最小均方 (Least Mean Square，LMS)算法、遞歸最小二乘（Root Least Squares，RLS)算法等，其本 質都是從多維曲面上任意一點沿最陡的路徑步進到多維曲面的穩定點的過程，但是這些算 法都需要有訓練序列作為參考；頻域均衡通常採用快速傅立葉變換和反變換，這樣會增加 系統的複雜性。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在於提出一種改進的時域自適應盲均衡方法。
[0004] 為實現上述技術目的，本發明採用如下技術方案予以實現。
[0005] -種改進的時域自適應盲均衡方法包括以下步驟：
[0006] 步驟1，接收信息序列[Χ(0)，χ(1)，...，χ(Ν-1)]，N表示所述信息序列的長度，所 述信息序列對應的總路徑數為L ;將第i個路徑的多徑信道參數表示為h (i)，i為整數且i 取-Μ至L-M_1，M為接收主徑信號之前接收的多徑信號的路徑數，h(0)表示主徑信道參數； 貝1J η時刻接收的信號ζ (η)為：
[0007] z (n) = y (n) +w (η)
[0008] 其中，n為整數且n取-M至N+L-M-l，w(n)表示設定的加性白色高斯噪聲在 η時刻的採樣值，
【權利要求】
1. 一種改進的時域自適應盲均衡方法，其特徵在於，包括以下步驟： 步驟1，接收信息序列[X (〇)，X (1)，...，X (N-l) ]，N表示所述信息序列的長度，所述信 息序列對應的總路徑數為L ;將第i個路徑的多徑信道參數表示為h (i)，i為整數且i取-M 至L-M-l，Μ為接收主徑信號之前接收的多徑信號的路徑數，h(0)表示主徑信道參數；則η 時刻接收的信號ζ (η)為： z (n) = y (n) +w (η) 其中，n為整數且n取-M至N+L-M-l，w(n)表示設定的加性白色高斯噪聲在n時 刻的採樣值，
；將橫向濾波器的抽頭係數表示為f(n'），η' =-q，-q+l，…，_1，0, 1，一,ρ，q表示橫向濾波器的前向階數，ρ表示橫向濾波器的後向階 數；則當-(q+Μ)彡n〈N+L+p-M_l時，得出ζ(η)經橫向濾波器濾波後的信號yeq(n)的表達 式； 得出ζ (η)經橫向濾波器濾波後的信號5% (η)與X (η)的均方誤差E [e2 (η)]，以E [e2 (η)] 最小為準則，得出橫向濾波器抽頭係數的標準方程；對所述橫向濾波器抽頭係數的標準方 程進行簡化，得出橫向濾波器抽頭係數的簡化方程組； 步驟2,採用遞推方式對橫向濾波器抽頭係數的簡化方程組進行求解，得出橫向濾波器 的抽頭係數。
2. 如權利要求1所述的一種改進的時域自適應盲均衡方法，其特徵在於，在步驟1中， ζ (η)經橫向濾波器濾波後的信號5%(η)的表達式為：
其中，j為整數且j取_q至Ρ; 在得出5%(η)的表達式後，按照以下公式計算z(n)經橫向濾波器濾波後的信號5%(η) 與x(n)的均方誤差E[e2(n)]:
其中，Ε[·]表示求期望，j為整數且j取_q至p，i'為整數且i'取_q至p;Ryx(i'）表 示y Q'）與X Q'）的互相關值，Ryy (i' -j)表示y (i' -j)的自相關值，R" (i' _j)表示w (i' _j) 的自相關值； 令E [e2 (η)]對f (i'）的偏導值為0,得出以下橫向濾波器抽頭係數的標準方程：
3. 如權利要求1所述的一種改進的時域自適應盲均衡方法，其特徵在於，在步驟1中， 在得出所述橫向濾波器抽頭係數的標準方程之後，對所述橫向濾波器抽頭係數的標準方程 進行簡化，得出以下橫向濾波器抽頭係數的簡化方程組：
其中，Mp'）表示p'時亥IJ接收序列的自相關值，p'為整數且p'取〇至P，Ryx(0)表示 y(〇)與χ(〇)的互相關值，?表示矩陣的相乘。
4. 如權利要求3所述的一種改進的時域自適應盲均衡方法，其特徵在於，所述步驟2具 體包括以下子步驟： (2. 1)令橫向濾波器的後向階數ρ = 0,則有，
；然後令Ρ值自增1，執行 子步驟（2. 2)，Ryx(0)表示y (0)與χ(0)的互相關值，Rzz(0)表示0時刻接收序列的自相關 值； (2. 2)後向階數為ρ的橫向濾波器ρ個抽頭係數為：fp(0)，fp(l)，…… ，fp(P);後向階數為P+1的橫向濾波器的P+1個抽頭係數的初始值表示為：
並令i = 0, j = p+1，δ = 1，然後執行子步驟（2. 3); (2.3)當δ >Λ並且i〈I時，執行子步驟（2. 4)，否則執行子步驟（2.5) ;1為設定的大 於1的自然數，Λ為設定的小於0. 00001的正數； (2. 4)判斷j與0的大小關係，當j > 0時，則第i+Ι次迭代計算後得出的後向階數為 p+i的橫向濾波器的第j個抽頭係數diC/)為：
其中，k為整數，
表示第i次迭代計算後得出的後向階 數為P+1的橫向濾波器的第k個抽頭係數，Ryx(j)表示y(j)與x(j)的互相關值，Ryy(0)為 y(〇)的自相關值，Ryy(P+l-k)為y(p+l-k)的自相關值； 在得出i+Ι次迭代計算後得出的後向階數為P+1的橫向濾波器的第j個抽頭係數
之後，令j的值自減1，重新執行步驟（2. 4); 當j〈〇時，將S的值更新為：
其中，abs(·)表示取絕對值，k'為整數且k'取0值ρ+l，
表示第i+1次迭代 計算後得出的後向階數為P+1的橫向濾波器的第k'個抽頭係數，
表示第第i次迭 代計算後得出的後向階數為P+1的橫向濾波器的第k'個抽頭係數； 在將S的值更新後，判斷δ與Λ的大小關係，如果δ > Λ，則令i的值自增1，令j =P+1，然後執行子步驟（2. 3);如果δ〈Λ，則執行子步驟（2. 5); (2. 5)得出後向階數為p+1的橫向濾波器的p+1個抽頭係數，後向階數為p+1的橫向濾 波器的Ρ+1個抽頭係數為：
令Ρ值自增1，執行子步驟（2.2)。
【文檔編號】H04L25/03GK104144139SQ201410406416
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月18日 優先權日:2014年8月18日
【發明者】張凱, 梁峰, 楊勇, 王西玲, 仇妙月 申請人:西安烽火電子科技有限責任公司