MIL-STD-188-110B Appendix C通信标准的接收机性能改善研究

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短波信道具有时变,多径,快速衰落等多种特点,使得接收到的短波信号存在严重的符号间干扰(ISI),这种干扰会导致通信的错误或者严重失效。信道均衡是抑制ISI的关键技术之一,特别是在复杂多变的短波系统中,对于高性能的均衡算法的研究就更加重要。优化均衡算法具有很高的复杂度,一般而言,它是随延迟符号数成指数上升的。而低复杂度均衡器往往伴有很大的性能失真。近年来,迭代均衡算法作为抵抗ISI的有效实现方式,能获得误码性能及其实现复杂度的优化折中。根据短波系统的特点,本文研究并实现了经典的短波信道模型之一,即Watterson信道,在此基础上,针对特定的短波通信技术标准,即MIL-STD-188-110B附录C,研究了几种低复杂度的自适应均衡算法,详细研究了它们的误码性能及其实现复杂度。在自适应均衡算法中,利用最小均方算法(LeastMeanSquare,LMS)估计、跟踪时变短波信道系数。基于自适应LMS算法,对传统采用DFE结构非迭代均衡器接收机进行了研究,然后研究了在接收机均衡部分采用性能有3dB左右增益的迭代均衡算法。同时在保证性能的前提下,为了满足高速率,低复杂度的需要,本文还逐步比较了常用的几种经典自适应迭代均衡器,如MMSE-DFE,SFIC及其混合迭代均衡基本算法原理。在经典的Watterson信道下,基于MIL-STD-188-110B标准的附录C的物理层规范给出了几种自适应迭代均衡的BER性能并分析原因。通过对几种算法的收敛性和复杂度的比较,具体的分析了算法综合性能表现,确定混合迭代均衡为MIL-STD-188-110B附录C标准的一种相对较优的检测算法,它是优化的性能与复杂度一种折中算法,有效改善了接收机BER性能,同时给出了16QAM调制下混合迭代算法的性能,为后续研究打下基础。
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