一种基于短突发制造技术

本发明专利技术公开了一种基于短突发

【技术实现步骤摘要】
一种基于短突发CPM的盲均衡方法、装置、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及一种基于短突发
CPM
的盲均衡方法
、
装置
、
系统及存储介质，属于信息通信

。

技术介绍

[0002]无人机被广泛用于军事侦察
、
火力打击
、
作战保障等多样化军事任务，在复杂多变的战场环境下，可靠的通信是确保无人机遂行各种任务的基础
。
连续相位调制
(continuous phase modulation
，
CPM)
信号具有功率效率高
、
适合衰落信道等优点适合复杂条件下的无人机通信
。
短突发是无人机通信中的指令传输以及军事上的数据链应用的重要方式，因此，研究短突发
CPM
在无人机通信中的应用具有重要意义
。
然而，在无人机地对空通信过程中，信号会受到衰落信道的影响产生畸变，降低了系统的误码率性能
。
特别是在复杂的时变衰落信道环境下，接收性能会急剧恶化，甚至出现误码平层
。
[0003]因此，研究学者针对衰落信道下
CPM
信号提出了不同的自适应盲均衡技术
。
文献
[Adaptive soft
‑
input soft
‑
output algorithms for iterative detection with parametric uncertainty[J].IEEE Transactions on Communications
，
2000
，
48(10)
：
1638
‑
1649.]利用双向信道估计，提出并证明了一种最优的
FAFB
‑
SISO
算法
。
在此基础上，为降低算法复杂度，文献
[
基于
FABA
‑
SISO
的时变频率选择性衰落信道
CPM
信号盲均衡
.
电子与信息学报，
2015
，
37(11)
：
2672
‑
2677.]针对高阶
CPM
信号，将
PSP
嵌入到该算法的搜索过程中，有效降低了算法的复杂度，但仅分析了在长帧条件下的误码率性能
。
文献
[On forward
‑
adaptive versus forward/backward
‑
adaptive SISO algorithms for Rayleigh fading channels[J].IEEE Communications Letters
，
2001
，
5(12)
：
477
‑
479.]在信道统计特性已知的条件下，提出了一种在前向估计中最优的
FA
‑
SISO
算法，但是仅讨论了在平坦衰落信道下分析了对
MSK
的均衡效果
。
[0004]无人机与地面节点通信时，需要充分考虑节点运动的影响和无人机有限的载荷能力，即在时变衰落信道下保证一定程度误码率条件下尽可能降低均衡算法的计算量，现有的短突发
CPM
的盲均衡方法没有实现二者的折中并且难以适应复杂多变的无人机空对地信道环境
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于短突发
CPM
的盲均衡方法
、
装置
、
系统及存储介质，在简化网格的基础上，利用网格的递归性实现对信道响应的迭代更新，从而简化分支度量的计算，避免高复杂度的矩阵求逆，同时在
BCJR
算法的前向递归中，采用
PSP
减少路径数目，确保网格状态数恒定，并迭代地改善信道估计的精度
。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种基于短突发
CPM
的盲均衡方法，包括：
[0008]构建简化网格；
[0009]基于所述简化网格，利用
BCJR
算法执行网格搜索，嵌入不同类型的估计器，并结合
PSP
实现自适应盲均衡；
[0010]接收端利用不同模块之间的软入软出的性质，采用
Turbo
均衡方案，实现均衡器与译码器之间的信息交互
。
[0011]结合第一方面，进一步的，在发送端，
CPM
信号的连续表达式为：
[0012][0013]CPM
信号的连续表达式的等效基带表达式为：
[0014][0015]其中，
α
是包含
(n+1)
个
CPM
符号的向量，记作
α
n
＝
[
α0,
α1,
α2,....,
α
n
]，其中每个元素
α
i
均是
M
进制的信息符号：
[0016]α
i
∈{
±
1,
±
3,....,
±
(M
‑
1)}
[0017]信号经过多径衰落信道后，受衰落信道和高斯白噪声影响，接收信号的连续表达式为：
[0018]r(t)
＝
s(t,
α
)*c(t,
τ
)+w(t)
[0019]定义采样时间
T
s
＝
T/
ε
，
ε
是每个符号的采样点个数，假设信道的记忆长度为
l
，以采样时间为单位的接收信号离散形式的第
k
个采样点为：
[0020][0021]受频率选择性衰落信道的影响，第
i
条路径的发送信号为：
[0022]s
n
‑
i
＝
(0
i
,s0,s1,
…
,s
n
ε
‑
i
‑1)
T
[0023]其中0i
‑1表示有
i
个零元素的向量，所有路径的信号均用矩阵的形式表示为：
[0024]S(
α
n
)
＝
(s
n
,s
n
‑1,
…
,s
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于短突发
CPM
的盲均衡方法，其特征在于，包括：构建简化网格；基于所述简化网格，利用
BCJR
算法执行网格搜索，嵌入不同类型的估计器，并结合
PSP
实现自适应盲均衡；接收端利用不同模块之间的软入软出的性质，采用
Turbo
均衡方案，实现均衡器与译码器之间的信息交互
。2.
根据权利要求1所述的基于短突发
CPM
的盲均衡方法，其特征在于，在发送端，
CPM
信号的连续表达式为：
CPM
信号的连续表达式的等效基带表达式为：其中，
α
是包含
(n+1)
个
CPM
符号的向量，记作
α
n
＝
[
α0,
α1,
α2,....,
α
n
]
，其中每个元素
α
i
均是
M
进制的信息符号：
α
i
∈{
±
1,
±
3,....,
±
(M
‑
1)}
信号经过多径衰落信道后，受衰落信道和高斯白噪声影响，接收信号的连续表达式为：
r(t)
＝
s(t,
α
)*c(t,
τ
)+w(t)
定义采样时间
T
s
＝
T/
ε
，
ε
是每个符号的采样点个数，假设信道的记忆长度为
l
，以采样时间为单位的接收信号离散形式的第
k
个采样点为：受频率选择性衰落信道的影响，第
i
条路径的发送信号为：
s
n
‑
i
＝
(0
i
,s0,s1,
…
,s
n
ε
‑
i
‑1)
T
其中0i
‑1表示有
i
个零元素的向量，所有路径的信号均用矩阵的形式表示为：
S(
α
n
)
＝
(s
n
,s
n
‑1,
…
,s
n
‑
l+1
)
频率选择性衰落信道下接收到的
CPM
信号采用矩阵形式表示为：
r
n
＝
S(
α
n
)c+w
n
其中信道响应
c
＝
(c0,c1,
…
,c
l
‑1)。3.
根据权利要求2所述的基于短突发
CPM
的盲均衡方法，其特征在于，定义以符号持续时间
T
为单位的信道长度因为信道和
CPM
均具有记忆长度，将二者融合，得到
CPM
与信道的联合网格，状态数为其中
L
是
CPM
的关联长度，
L
c
是以符号持续时间为单位表示的信道长度，通过截断的方式建立一个减少状态数的简化网格图，截断长度记作
L
，简化后的网格状态定义为：
σ
n
＝
[
α
n
‑1,
α
n
‑2,
…
,
α
n
‑
L
]。4.
根据权利要求1所述的基于短突发
CPM
的盲均衡方法，其特征在于，通过
PSP
，网格每个状态都会保留一条幸存路径：
P(
σ
n
)
＝
[
α...

【专利技术属性】
技术研发人员：张邦宁，郭道省，潘子豪，王桁，吴彬彬，谢琛，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：