【技术实现步骤摘要】
一种时域干扰消除的频域判决反馈均衡方法与装置
本专利技术属于数字通信
,特别涉及一种时域干扰消除的频域判决反馈均衡方法与装置。
技术介绍
在陆地移动通信、短波通信以及无人机通信等通信环境下,收发之间都可能存在有多条不同的传输路径,也即多径传输效应。多条路径信道到达接收端的时间不同,当多径时延与信号的符号周期相当或更大的时候,就会引入码间串扰。码间串扰会造成接收端解调出错,并且这种错误无法通过增加发射功率来克服,必须在接收端进行均衡来消除码间串扰从而消除误码。通常采用均衡器来消除码间串扰,简单的线性均衡器的性能无法满足实际系统的需求,而实用的均衡器大多采用判决反馈算法,利用判决后的符号消除后续均衡结果中剩余的码间串扰,从而提高均衡性能。判决反馈均衡算法的复杂度与信道的多径时延有关,随着以符号周期计的多径时延长度M的增大,时域均衡算法和频域均衡算法的复杂度都迅速增大。M的取值与信道的多径时延成正比,与信号的符号周期成反比,随着传输带宽的增加,以符号周期计的多径时延不断增大,直至达到上百个符号,从而信号的符号周期将越来越窄,导致M的取值越来越大,使得时域均衡算法的复杂度迅速增大直至无法实现,为了降低均衡的复杂度,可将均衡在频域进行。频域线性均衡算法适用于信道多径时延相对于信号的符号周期较长的情况。简单的线性MMSE均衡算法在码间串扰较为严重的信道中的均衡性能较差,均衡结果中会有较大的剩余码间串扰,实际中引入判决反馈构成非线性的MMSE均衡器,利用已经判决出来的符号进一步消除后续均衡输出中的剩余码间串扰,以改善均衡器的性能。目前,判决反馈均衡器根据前馈滤波、 ...
【技术保护点】
1.一种时域干扰消除的频域判决反馈均衡方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤1,将时域信号y经过FFT变化后得到频域信号Y,并计算H;步骤2,将所述频域信号Y输入到频域前馈滤波器得到频域信号Z,并计算μ;步骤3,将所述频域信号Z经过IFFT变换后得到时域信号z;步骤4,将所述时域信号z输入判决器得到时域信号d,并计算时域信号p;步骤5,将所述时域信号d经过FFT变换后得到频域信号D;步骤6,将所述频域信号D输入频域反馈滤波器得到频域信号I;步骤7,将所述频域信号I经过IFFT变换后得到时域信号i;步骤8,将所述时域信号z与所述时域信号i相减,相减的差再与所述时域信号p相加,从而得到时域干扰消除的输出信号x,即x=z‑i+p。
【技术特征摘要】
1.一种时域干扰消除的频域判决反馈均衡方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤1,将时域信号y经过FFT变化后得到频域信号Y,并计算H;步骤2,将所述频域信号Y输入到频域前馈滤波器得到频域信号Z,并计算μ;步骤3,将所述频域信号Z经过IFFT变换后得到时域信号z;步骤4,将所述时域信号z输入判决器得到时域信号d,并计算时域信号p;步骤5,将所述时域信号d经过FFT变换后得到频域信号D;步骤6,将所述频域信号D输入频域反馈滤波器得到频域信号I;步骤7,将所述频域信号I经过IFFT变换后得到时域信号i;步骤8,将所述时域信号z与所述时域信号i相减,相减的差再与所述时域信号p相加,从而得到时域干扰消除的输出信号x,即x=z-i+p。2.根据权利要求1所述的一种时域干扰消除的频域判决反馈均衡方法,其特征在于,所述步骤1中计算H的过程为:在通信系统中,设接收信号为yk,发送信号为xk,根据信道响应关系得:其中,hl是信道响应抽头系数,wk是方差为δ2的加性高斯白噪声,M1是信道响应的非因果部分的长度,M2是信道响应的因果部分的长度;频域Turbo均衡算法的推导是基于循环前缀的存在,或基于前后相同的训练序列构造的等效循环前缀。设频域均衡FFT的长度为N,由于循环前缀的存在,信道对一个数据块的影响可以看作是对整个数据块的循环卷积,可将多径信道响应关系改写为矩阵形式:y=HCx+ω其中:y=[y0,y1,…,yN-1]T;x=[x0,x1,…,xN-1]T;ω=[ω0,ω1,…,ωN-1]T设向量该向量h0的长度为M,M是总信道的长度,且M=M1+M2+1;定义向量所述向量h是以向量h0为基准,在向量h0元素中的最后一个元素后面补充零,使向量h的长度为N;设定F为DFT变换矩阵,即:其中,n=0,1,…,N-1k=0,1,…,N-1根据公式:H=Fh计算得到H。3.根据权利要求2所述的一种时域干扰消除的频域判决反馈均衡方法,其特征在于,所述步骤2中将频域信号Y输入到频域前馈滤波器得到频域信号Z需执行如下操作:定义循环矩阵HC为:HC=CircN[h]其中,CircN[h]表示由向量h所构造的一个N×N的循环矩阵,即时域MMSE准则均衡过程为:其中,IN为N×N的单位对角阵;定义循环矩阵CT为:根据循环矩阵的FFT特点,可以将CT的定义式变换到频域实现,即得到频域线性MMSE均衡:z=F-1diag[C]Fy设定频域前馈滤波系数作为向量C中的元素,所述向量C表示为:...
【专利技术属性】
技术研发人员:马卓,王小军,刘为,陈测库,李子墨,梁鹏飞,
申请(专利权)人:西安烽火电子科技有限责任公司,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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