通信系统中盲均衡技术的研究

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在现代数字通信系统中,由于信道衰落、多径传播等因素的存在,发送信号通过信道传输时,将不可避免的产生码间干扰和信道间干扰,严重影响了通信的质量。为了克服码间干扰和信道间干扰,补偿信道特性,正确恢复发送信号,就必须采用均衡技术。传统的自适应均衡技术需要重复发送训练序列来实时跟踪信道,从而占用了时间和带宽,降低了系统的数据传输效率。盲均衡技术作为一种新兴的自适应均衡技术,不需要发送训练序列,仅依据接收序列本身的先验信息就能达到均衡信道的目的;不仅提高了信道的传输效率,而且能够获得更好的均衡性能。因此,盲均衡技术更适用于现代高速的通信系统,成为通信领域研究的热点之一。Bussgang类盲均衡算法是应用最为广泛的盲均衡算法,CMA算法和DD算法具有计算简单、运算量小、易于实现等优点,是经典的Bussgang类盲均衡算法。由于均衡速度和均衡精度的矛盾,双模式算法是盲均衡中一个非常经典的应用。CMA+DD-LMS双模式算法具有运算简单、冷启动能力强、稳态剩余误差小等优点,受到广泛的应用。但同时存在相位旋转、稳健性差、收敛速度慢等问题,针对这些问题,提出了一种基于联合误差函数的变步长MCMA+DD-LMS双模盲均衡算法。改进算法引入变步长有效提高算法的收敛速度,同时采用剩余误差和判决区域联合控制双模式算法的切换,提高了算法的稳健性。采用16QAM系统进行仿真实验,验证了改进算法具有稳健的切换能力和冷启动能力,抗干扰能力强、收敛精度高和收敛速度快等特点。针对波特间隔均衡器存在非期望的局部收敛点,且对具有深谱零点的信道容易造成严重的噪声放大等问题,提出了一种基于T/2分数间隔的MMMA+MDD混合盲均衡算法。T/2分数间隔均衡器的引入,克服了波特间隔均衡器的不足,能够有效地改善系统的性能;同时采用修正的多模算法作为混合算法的起始算法,具有稳健的冷启动能力、快速的收敛速度;当错误判决率降低到一定水平,启用MMMA+MDD混合盲均衡算法,降低算法的稳态剩余误差。通过16QAM系统的实验仿真,并与经典算法进行对比,验证了改进算法能够有效地降低稳态剩余误差,提高算法的收敛精度,并具有强的实时跟踪信道和抗干扰能力。
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