基于变步长双模式盲均衡的研究

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无线数字通信系统中,经常因为多径衰落问题带来严重的码间干扰(ISI)和信道间干扰(ICI)。为了减小误码率,提高通信质量,因而采用盲均衡技术来补偿信道间的变化,为解除码间干扰问题可以采用盲均衡技术来解决。此技术的特点是只凭借接收端接收序列本身的已知信息来均衡通信信道的特性,而不依靠训练序列就可以完成,均衡的目的是使输出端的输出序列越来越接近发送端的发送序列,这种技术我们称之为盲均衡技术。为此,通信系统中当无线数据传送时,不需要借助发送端发送的已知训练序列,通信信道的效率也能够得到提高,与此同时,盲均衡信道的非理想特性也可以被有效地补偿,误码率降低了,码间的干扰问题也被克服了,通信质量也因此得到很大的提高,盲均衡的特性也能够变得更好。盲均衡技术凭借其优越的性能,使得盲均衡技术的发展成为现代数字通信系统中一个比较关键的技术之一,同时,该技术也是现代通信领域研究的重点和热点。为此,深入研究盲均衡技术具有非常重要的理论意义和实用价值。本文讲述了盲均衡技术产生的历史背景,简单描述了其发展的历程,分析了其目前的状况,综述了研究的意义。对盲均衡技术的工作原理进行了重要阐述,并对盲均衡技术进行了分类,本文分析盲均衡技术所采用的是方法是最优化法,利用该方法对最常见的基本的算法进行了深入地研究与探讨。首先,对Bussgang类盲均衡算法的基本工作原理及其固有的基本性质阐述,同时,本文还简要介绍了四种Bussgang类盲均衡算法,这几中算法是最常见的也是最常用的,并且研究的重点放在常数模算法(CMA)上,详细分析了常数模算法(CMA, Constant Modulus Algorithm),并通过分析指出了制约常数模算法收敛性能进一步提高的主要因素。其次,本文还把变步长因子μ对常数模算法的收敛性能进行了重点讨论。在这个基础上对新的变步长的双模式CMA盲均衡算法做了进一步的提出,通过理论分析变步长的CMA盲均衡算法,并做了Matlab计算机仿真试验,从而得出这样的结论,即新算法(变步长的双模式CMA盲均衡算法)缓和并减少了传统的常数模算法中的这一矛盾:因采用固定步长而导致的收敛速度与收敛精度之间的矛盾。最后,为了提高盲均衡的稳态误差、收敛速度及收敛精度,本文提出一种改进的双模式盲均衡算法。双模式盲均衡算法由CMA盲均衡算法做为冷启动,当判决错误率达到足够低的水平时,然后切换到DD-LMS算法。该算法将变步长的常数模算法(Constant Modulus Algorithm, CMA)和判决引导(Decision Directed, DD)算法两种算法相结合,两种盲均衡算法的硬切换通过一个判决圆环来实现,同时引入了变步长因子,通过仿真实验表明该算法不仅具有较快的收敛速度,较高的收敛精度,而且能去除码间干扰。
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