一种黑盒子记忆性失真补偿方法技术

本发明专利技术涉及一种黑盒子记忆性失真补偿方法，其包括以下步骤：1.信号x经过信道也即黑盒子滤波器A后的输出信号y，将会产生记忆性失真信号；2.信号经过滤波AS的输出为ys，LMS算法比较y和ys，不断迭代更新，得出AS的抽头系数，从而得出了信道的对于频率fc的记忆性失真特性；3.滤波器AS求逆，得出滤波器DA的抽头系数；4输入信号x，经过信道的输出y，产生记忆性失真，失真信号经过信道逆滤波器DA矫正得出输出信号ys，恢复出来原始输入信号x。本发明专利技术的方法具有有益效果：1.当信道中记忆特性参数未知时，可得出信道记忆性失真特性并矫正；2.当有一个参数未知的滤波器，可得出滤波器的参数，并得出滤波器对应的逆滤波器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于通信
，设及。
技术介绍
信道指通信的通道，是信号传输的媒介。 信息是抽象的，但传送信息必须通过具体的媒质。例如二人对话，靠声波通过二人 间的空气来传送，因而二人间的空气部分就是信道。邮政通信的信道是指运载工具及其经 过的设施。无线电话的信道就是电波传播所通过的空间，有线电话的信道是电缆。每条信道 都有特定的信源和信宿。在多路通信，例如载波电话中，一个电话机作为发出信息的信源， 另一个是接收信息的信宿，它们之间的设施就是一条信道，该时传输用的电缆可W为许多 条信道所共用。在理论研究中，一条信道往往被分成信道编码器、信道本身和信道译码器。 人们可W变更编码器、译码器W获得最佳的通信效果，因此编码器、译码器往往是指易于变 动和便于设计的部分，而信道就指那些比较固定的部分。但该种划分或多或少是随意的，可 按具体情况规定。例如调制解调器和纠错编译码设备一般被认为是属于信道编码器、译码 器的，但有时把含有调制解调器的信道称为调制信道；含有纠错编码器、译码器的信道称为 编码信道。 所有信道都有一个输入集A，一个输出集BW及两者之间的联系，如条件概率 P(y|x)，xGA，yGB。该些参量可用来规定一条信道。 通信中很多信道或者通信器件具有记忆特性，对不同频率信号放大倍数不同，将 会产生记忆性失真，而且往往该些记忆特性参数是未知的。
技术实现思路
专利技术目的；本专利技术针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本专利技术所要解决的 技术问题是通信系统中信道记忆性失真，本专利技术公开了。 技术方案；，包括W下步骤：(1)、定义输入信号；x=xl+i*x2,X为复数，xl和x2为实数，i为虚数单位，i表 示xl和x2正交；I路输入信号的表达式为；xl(n) =cos(2*pi*fc*n/fs+pi/4)，nG；Q路输入信号的表达式为；x2(n) =sin(2*pi*fc*n/fs+pi/4)，nG； 其中，fs为采样频率，fc为发送信号频率，pi为31，fs〉2fc，length表示信号长 度，length= 1024 ; (2)、将步骤（1)中的输入信号X=xl+i*x2经过记忆性信道得出输出信号y= yl+i*y2,y为复数，yl和y2为实数，i为虚数单位，yl对应I路xl的输出，y2对应Q路x2 的输出；[001引 （3)、近似滤波器AS抽头系数长度L= 32,近似滤波器AS抽头系数的初值设为0， 良Psame_xs(L) = 0 ;(4)、将步骤（1)中的输入信号X=xl+i*x2经过近似滤波器AS， 即通过差分运算得出输出信号ys=yls+i*y2s，其中 ys表示信号经过近似滤波器AS后的输出信号，其中yls对应着xl的输出，y2s对 应着x2的输出，n表不信号的第n个离散点，nG，length表不信号长 度，length= 1024,same_xs(m)表示近似滤波器AS的第m个抽头系数，mG， L为近似滤波器AS的抽头系数长度，L= 32 ;，length表示信号长度，length =1024 ； 化）、更新近似滤波器AS的抽头系数；same_xs(n+1) =same_ xs(n)+2*mu*， 其中，same_xs(n+1)为本次迭代得出的近似滤波器AS的抽头系数，same_xs(n)为 最近一次迭代的近似滤波器AS的抽头系数，mu为LMS算法中的迭代步长，0<mu<l/Am。,，其 中入为输入信号相关矩阵的最大特征值，nE，length表示信号长度， length= 1024 ； (7)、根据步骤（5)得到的矢量差en(n)计算出步骤（2)中得到的输出信号y和此 次迭代中步骤（4)得到的输出信号ys的均方误差（MSE_1):en(n)表示第n个离散点的矢量差，nG，length表示信号长 度，length= 1024,用MSE_0表示上次迭代中步骤（2)中输出信号y和步骤（4)中输出信 号ys的均方误差，初始值EVM_0 = -1 ;巧）、根据步骤（7)得到的此次迭代信号均方误差MSE_1和上次迭代得到的信号均 方误差MES_0比较，判断MSE是否达到最小值，从而确定是否继续迭代更新近似滤波器AS 的抽头系数；若MSE_0 ! = -1，并且，MSE_0《MSE_1则停止迭代，进入步骤（10);否则，令 MSE_0 =MSE_1，并且进入步骤巧），继续迭代更新近似滤波器AS的抽头系数；[002引 巧）、重复步骤（4)~巧），迭代更新近似滤波器AS的抽头系数，使得步骤似中得 到的输出信号y=yl+i*y2和步骤（4)得到的输出信号ys=yls+i*y2s的信号均方误差 达到最小； (10)、计算近似滤波器AS的幅频特性，即步骤（1)~（9)中得到的近似滤波器AS 的抽头系数same_xs，L= 32,经过64点fft变换到频域，得到滤波器AS幅频特性，用 数组H_same_xs表不，，fc为输入信号频率，fs为采样频率， ^1表示向下取整；(12)、将滤波器DA的幅频特性设初值为1，用64位数组H_da_xs表示即H_da_xs =ones(1, 64)；(13)、计算出滤波器DA在fc频域处幅频特性 H_da_xs(1,number_fc) = 1/H_same_xs(1,number_fc)；(14)、滤波器DA的幅频特性经过ifft到时域，得到逆滤波器DA的系数，用数组 da_xs表示，L= 32 ;[003引（巧）、失真矫正 信号y=yl+i*y2,经过逆滤波器DA后输出yx=ylx+i*y2x，即I-Q两路信号记 忆性失真矫正完成。作为本专利技术中的一种优选方案；步骤化）中，mu=0. 001。 有益效果；本专利技术公开了，其具有W下有益效 果： 1、当信道中记忆特性参数未知时，可W通过本专利技术得出信道记忆性失真特性，并 且矫正； 2、当有一个参数未知的滤波器，可W通过本专利技术得出滤波器的参数，并且得出滤 波器对应的逆滤波器。【附图说明】 图1为本专利技术公开的的流程图； 图2为发送信号时域示意图； 图3为记忆性信道的输入信号和失真输出信号的对比图； 图4为记忆性信道和近似滤波器AS幅频图； 图5为记忆性信道的输入信号和失真矫正后输出信号对比图。【具体实施方式】： 下面对本专利技术的【具体实施方式】详细说明。 如图1所示，，包括W下步骤： (1)、定义输入信号；x=xl+i*x2,X为复数，xl和x2为实数，i为虚数单位，i表 示xl和x2正交； I路输入信号的表达式为；xl(n) =cos(2*pi*fc*n/fs+pi/4)，nG；；其中，fs为采样频率，fc为发送信号频率，pi为31，fs〉2fc，length表示信号长 度，length= 1024 ;(2)、将步骤（1)中的输入信号X=xl+i*x2经过记忆性信道得出输出信号y= yl+i*y2,y为复数，yl和y2为实数，i为虚数单位，i表示yl和y2正交，yl对应I路xl的 输出，y2对应Q路x2的输出；(3)、近似滤波器AS抽头系数长度L= 32,近似滤波器AS抽头系数的初值设为0， 用长度为32化数组表不same_xs(L) = 0 ;[005引 （4)、将步骤（1)中的输入信号X=xl+i*x2经过近本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黑盒子记忆性失真补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、定义输入信号：x＝x1+i*x2，x1和x2为实数，i为虚数单位，i表示x1和x2正交；I路输入信号的表达式为：x1(n)＝cos(2*pi*fc*n/fs+pi/4)，n∈[0～(length‑1)]；Q路输入信号的表达式为：x2(n)＝sin(2*pi*fc*n/fs+pi/4)，n∈[0～(length‑1)]；其中，fs为采样频率，fc为发送信号频率，pi为π，fs>2fc，length表示信号长度，length＝1024；(2)、将步骤(1)中的输入信号x＝x1+i*x2经过记忆性信道得出输出信号y＝y1+i*y2，y为复数，y1和y2为实数，i为虚数单位，y1对应I路x1的输出，y2对应Q路x2的输出；(3)、近似滤波器AS抽头系数长度L＝32,近似滤波器AS抽头系数的初值设为0，即same_xs(L)＝0；(4)、将步骤(1)中的输入信号x＝x1+i*x2经过近似滤波器AS，即通过差分运算得出输出信号ys＝y1s+i*y2s，其中y1s(n)=Σm=0L-1same_xs(m)×x1(n-m)]]>y2s(n)=Σm=0L-1same_xs(m)×x2(n-m)]]>ys表示信号经过近似滤波器AS后的输出信号，其中y1s对应着x1的输出，y2s对应着x2的输出，n表示信号的第n个离散点，n∈[0～(length‑1)]，length表示信号长度，length＝1024，same_xs(m)表示近似滤波器AS的第m个抽头系数，m∈[0～(L‑1)]，L为近似滤波器AS的抽头系数长度，L＝32；(5)、LMS算法：计算步骤(2)中得到的输出信号y＝y1+i*y2和步骤(4)得到的输出信号ys＝y1s+i*y2s的矢量差en(n)＝y(n)‑ys(n)＝(y1(n)‑y1s(n))+i*(y2(n)‑y2s(n))，n∈[0～(length‑1)]，length表示信号长度，length＝1024；(6)、更新近似滤波器AS的抽头系数：same_xs(n+1)＝same_xs(n)+2*mu*[(x1+x2)/2]，其中，same_xs(n+1)为本次迭代得出的近似滤波器AS的抽头系数，same_xs(n)为最近一次迭代的近似滤波器AS的抽头系数，mu为LMS算法中的迭代步长，0<mu<1/λmax，其中λmax为输入信号相关矩阵的最大特征值，n∈[0～(length‑1)]，length表示信号长度，length＝1024；(7)、根据步骤(5)得到的矢量差en(n)计算出步骤(2)中得到的输出信号y和此次迭代中步骤(4)得到的输出信号ys的均方误差(MSE_1)：MSE_1=1length*Σn=0length-1|en(n)|=1length*Σn=0length-1(y1(n)-yls(n))2+(y2(n)-y2s(n))2]]>en(n)表示第n个离散点的矢量差，n∈[0～(length‑1)]，length表示信号长度，length＝1024，用MSE_0表示上次迭代中步骤(2)中输出信号y和步骤(4)中输出信号ys的均方误差，初始值EVM_0＝‑1；(8)、根据步骤(7)得到的此次迭代信号均方误差MSE_1和上次迭代得到的信号均方误差MES_0比较，判断MSE是否达到最小值，从而确定是否继续迭代更新近似滤波器AS的抽头系数：若MSE_0！＝‑1，并且，MSE_0≤MSE_1则停止迭代，进入步骤(10)；否则，令MSE_0＝MSE_1,并且进入步骤(9)，继续迭代更新近似滤波器AS的抽头系数；(9)、重复步骤(4)～(8)，迭代更新近似滤波器AS的抽头系数，使得步骤(2)中得到的输出信号y＝y1+i*y2和步骤(4)得到的输出信号ys＝y1s+i*y2s的信号均方误差达到最小；(10)、计算近似滤波器AS的幅频特性，即步骤(1)～(9)中得到的近似滤波器AS的抽头系数same_xs[L]，L＝32，经过64点fft变换到频域，得到滤波器AS幅频特性，用数组H_same_xs[2*L]表示，(11)、计算步骤(1)中的输入信号x含有的fc频率点且与近似滤波器的AS幅频数组中对应的数组坐标，fc为输入信号频率，fs为采样频率，表示向下取整；(12)、将滤波器DA的幅频特性设初值为1，用64位数组H_da_xs表示即H_da_xs＝ones(1,64)；(13)、计算出滤波器DA在fc频域处幅频特性H_da_xs(1,number_fc)＝1/H_same_xs(1,number_fc)；(14)、滤波器DA的幅频特性经过ifft到时域，得到逆滤波器DA的系数...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任智源，张平，张海林，赵力强，李丹萍，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61