[發明專利]抽頭預置與LMS聯合對抗動態信道的均衡器及均衡方法

無效

• 申請號: 201010186895.4
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN101848179A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 羅浩;陳燕生
• 申請（專利權）人: 深圳國微技術有限公司
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司 44247
• 代理人: 胡朝陽;楊樂兵

技術領域

本發明涉及通信系統的信道均衡技術，尤其是涉及一種通信系統抽頭預置與最小均方(Least?mean?square，LMS)算法聯合對抗動態信道的均衡器及均衡方法。

背景技術

信號在傳輸過程中，由于多徑信道的存在，會帶來碼間干擾(Inter-Symbol?Interference，ISI)，而碼間干擾是產生信號誤差的一個重要原因，為解決碼間干擾問題，通常采用均衡器分別從時域、頻域來對多徑信道帶來的碼間干擾進行補償。

一般來講，單載波系統會采用時域均衡的方法，而多載波系統會采用頻域均衡的方法。理論上，單載波系統與多載波系統的均衡性能是相同的，但由于硬件資源的限制，單載波常用的時域均衡器達不到最佳性能。傳統時域均衡器的復雜度與最大多徑時延成正比，時域均衡器成了制約單載波系統性能提高的“瓶頸”。美國ATSC-8VSB系統中，接收機的時域均衡器抽頭階數做到了幾百階，但還是不能有效地對付快速變化的動態信道。

事實證明，單純依靠時域均衡器自適應的更新抽頭系數，很難克服快速變化的動態信道。

發明內容

本發明提出一種通信系統中采用抽頭預置與LMS聯合對抗動態信道的均衡器及均衡方法，實現均衡器自適應的快速更新抽頭系數，滿足高速信道的均衡要求。

本發明采用了如下技術方案來實現：一種抽頭預置與LMS聯合對抗動態信道的均衡方法，其包括步驟：

采用LS算法估計信道沖擊響應，獲得信道估計值；

當檢測到通信信道的主徑發生切換時，根據信道估計值獲得并預置均衡器的抽頭系數，完成均衡器抽頭系數的初始化，然后基于LMS算法對所述抽頭系數自適應更新；

由均衡器對通信信道進行均衡處理：前徑信道是按逐步抵消的方式消除，而后徑信道直接消除。

其中，所述估計信道沖擊響應的步驟包括：

A、根據常見信道類型，預先設定信道最前徑的延時數和信道最后徑的延時數，提前計算出(PN^H·PN)^-1·PN^H的值；

B、根據通信信道的主徑位置，確定接收到的信號序列Y＝[y(100)，y(101)，…，y(574)]^T；

C、將步驟A和B的結果相乘，得到信道沖擊響應序列h＝[h(-20)，…，h(0)，…，h(100)]^T；

其中，PN是由本地隨機偽噪聲序列組成的(N-n_a-n_c)×(n_a+n_c+1)的矩陣。

其中，所述預置均衡器的抽頭系數的步驟包括：

對LS算法估計出的信道沖擊響應序列中小于某一閾值的沖擊響應作零處理，得到新的信道沖擊響應序列；

對該新的信道沖擊響應以一個歸一化因子進行歸一化處理，得到歸一化的信道沖擊響應序列；

將歸一化的信道沖擊響應序列轉換為均衡器抽頭系數。

其中，所述閾值的取值為信道沖擊響應序列中沖擊響應最大能量值的1/16。

其中，以所述歸一化因子作為均衡器虛擬中心的抽頭系數；將歸一化的信道沖擊響應序列中后徑部分的響應值取反處理之后直接賦給反饋濾波器對應位置的抽頭系數；將歸一化的信道沖擊響應序列中前徑部分的響應值取為多徑幅度s，根據多徑幅度s預置前饋濾波器的抽頭系數W_k，k＝[0，M-1]，M為均衡器的前向濾波器的階數：

其中，均衡器包括前饋濾波器和反饋濾波器，其中，后向多徑信道采用反饋濾波器予以消除，反饋濾波器的輸入為信道均衡后的數據。

其中，第n時刻均衡器的寄存器內存儲的M個矢量數據依次乘以步長、誤差信號的共扼，再加上前一次的抽頭系數數值，獲得基于LMS算法對所述抽頭系數自適應更新。

本發明通過基于LS算法給通信信道的均衡器預置一個較為理想的初始狀態，相當于均衡器有較高的更新起點，能極大提高均衡器的跟蹤速度，在極短時間內使均衡器輸出有較好的SNR；并且，均衡器在此初始狀態的基礎上基于LMS算法進行快速收斂實現均衡器抽頭系數的自適應地更新，從而快速跟蹤變化的信道實現對信道的均衡處理，其中前徑信道是按逐步抵消的方式消除，而后徑信道直接消除。

附圖說明

圖1是本發明均衡器的結構示意圖；

圖2是本發明的流程示意圖；

圖3是本發明以一條-0.3db前向多徑為例的整個均衡器的抽頭系數示意圖；