一种修正的模判决多模盲均衡方法技术

本发明专利技术公开了一种修正的模判决多模盲均衡方法MMDMMA，重新定义了代价函数，由所定义的代价函数按随机梯度下降法获得前向均衡器和反馈滤波器的权向量更新公式；使用具有时变特性的泄漏因子替现有模判决多模盲均衡方法MDMMA的固定判决因子，能够准确跟踪时变信号。这种替代的效果是：在收敛前，判决误差大，时变泄漏因子也大，收敛速度快；在收敛后，判决误差小，时变泄漏因子也很小，收敛速度慢；采用时变泄漏因子避免了MDMMA方法盲均衡过程的发散又避免了误调。本发明专利技术方法均方误差小、收敛速度快、抑制码间干扰和纠正相位旋转能力强，相较模判决多模盲均衡方法MDMMA和常模盲均衡方法CMA有明显的提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星通信
，尤其是涉及一种经过改进的判决多模盲均衡方法。
技术介绍
移动卫星通信系统中，多径衰落、多普勒效应引起的码间干扰(ISI)和相位偏转，使传输信号产生严重畸变，在接收端产生失真，严重影响通信质量。为了提高通信质量，研究人员给出了一类基于数据可靠性判决引导的盲均衡方法CMA，该类方法主要利用前向均衡器消除信道均衡的前导失真，利用反馈滤波器来抵消后尾失真。但随着现代通信技术对调制信号的功率利用率要求越来越高，常使用高阶幅度调制信号QAM来提高信号的功率利用率，然而高阶幅度调制信号QAM星座图的数据点不是集中在一个固定模值上而是分布在多个半径不同的圆上，是多模信号而非常模信号，如果采用常模盲均衡方法CMA均衡高阶QAM信号，既不能消除多径效应引起的码间干扰ISI及纠正信道畸变引起信号的相位偏转，又会产生较大的稳态误差。 为了有效抑制码间干扰、纠正相位偏转并恢复高阶QAM信号，研究人员又给出了模判决多模盲均衡方法MDMMA，其原理如图1所示。模判决多模盲均衡方法的实质是采用多模判决方法更新均衡器权向量。与传统的常模盲均衡方法CMA相比，MDMMA方法先寻找离均衡输出点星座图最近的圆，用它的半径平方替代发射信号统计模值的平方，再把判决区域变成多个区域，每个判决区域对应一个CMA方法，并用固定判决因子I或O来确定均衡器权向量是否更新，这种方法难以有效跟踪时变信道特性，也难以有效纠正信道变化引起的信号相位旋转，而且稳态误差大。在图1中，a(k)是独立同分布的发射信号；h(k)是信道脉冲响应，n(k)信道加性高斯噪声；f (k)是均衡器权向量；y(k)是均衡器输入信号；Qu是判决器；z(k)是判决器输入信号；5(?)为发射信号a(k)的估计。模判决多模盲均衡方法MDMMA的代价函数为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种修正的模判决多模盲均衡方法，包括如下步骤：步骤A，发射信号a(k)经过脉冲响应信道h(k)并加入信道高斯白噪声n(k)后，得到前向均衡器输入信号y(k)：y(k)=a(k)h(k)+n(k)，其中k为正整数且表示时间序列；步骤B，步骤A所述的前向均衡器输入信号y(k)经前向均衡器得到前向均衡器输出信号zF(k)：其中，fF(k)为前向均衡器的权向量；上标T表示转置；下标F表示前向均衡器；步骤C，基于步骤B所述的前向均衡器输出信号zF(k)和反馈滤波器输出信号zB(k)得到判决器Qu的输入信号z(k)：z(k)=zF(k)?zB(k)，其中fB(k)为反馈滤波器的权向量；下标B表示反馈滤波器；步骤D，步骤C所述的判决器输入信号z(k)经判决器Qu判决得到发射信号序列a(k)的估计其特征在于，所述前向均衡器的权向量fF(k)通过以下公式进行更新：fF(k+1)=fF(k)?μF[ρ(k)(eMM_R(k)+jeMM_I(k))+(1?ρ(k))(eR(k)+jeI(k))]y*(k)；其中，μF为前馈滤波器权向量fF(k)的迭代步长，eMM_R(k)与eMM_I(k)为多模误差信号eMM(k)的实部和虚部，而eMM(k)=z(k)[|z(k)|2?rMM(k)]，rMM(k)是k时刻判决器输入信号z(k)的星座图中离z(k)最近的圆上所有的发射信号统计的平方，下标MM表示多模；eR(k)与eI(k)为z(k)通过误差生成函数生成的误差信号e(k)的实部和虚部，且e(k)=z(k)[|z(k)|2?rCM]，rCM=E[a4(k)]/E[a2(k)]为发射信号a(k)的常模值，下标CM表示常模；为虚数单位；所述反馈滤波器的权向量fB(k)通过以下公式进行更新：fB(k+1)=fB(k)+μB[ρ(k)(eMM_R(k)+jeMM_I(k))+(1-ρ(k))(eR(k)+jeI(k)]a^*(k);式中，μB为反馈滤波器权向量fB(k)的迭代步长；ρ(k)为新的时变泄漏因子，ρ(k)的数学表达式为：其中，|x|表示x的绝对值；rCM_R与rCM_I是发射信号a(k)常数模rCM=E[a4(k)]/E[a2(k)]的实部与虚部，aR(k)与aI(k)是发射信号a(k)的实部与虚部；且rCM_R=rCM_I；rMM_R(k)、rMM_I(k)分别是rMM(k)的实部和虚部，且满 足min表示取最小值；rMM_i表示第i个圆半径的平方；为判决误差函数，且e^(k)=zR(k)(|zR(k)|2-|a^R(k)|2)+jzI(k)(|zI(k)|2-|a^I(k)|2),其中与分别是判决输出的实部和虚部；zR(k)与zI(k)分别是z(k)的实部和虚部；α>0、β>0。FDA0000398417560000011.jpg,FDA0000398417560000012.jpg,FDA0000398417560000013.jpg,FDA0000398417560000019.jpg,FDA00003984175600000110.jpg,FDA0000398417560000017.jpg,FDA0000398417560000018.jpg,FDA0000398417560000021.jpg,FDA0000398417560000027.jpg,FDA0000398417560000024.jpg,FDA0000398417560000025.jpg,FDA0000398417560000026.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种修正的模判决多模盲均衡方法，包括如下步骤: 步骤A，发射信号a(k)经过脉冲响应信道h(k)并加入信道高斯白噪声n(k)后，得到前向均衡器输入信号y(k):7 00=&001!(10+11(10，其中1^为正整数且表示时间序列； 步骤B，步骤A所述的前向均衡器输入信号y(k)经前向均衡器得到前向均衡器输出信zp(k)=ftf(k)y(k)其中，fF(k)为前向均衡器的权向量；上标T表示转置；下标F表不前向均衡器； 步骤C，基于步骤B所述的前向均衡器输出信号zF(k)和反馈滤波器输出信号zB(k)得到判决器 Qu 的输入信号 Z (k):z (k) =z...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭业才，王南南，张鑫凤，黄友锐，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：