[發(fā)明專利]一種修正的模判決多模盲均衡方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310493509.X
• 申請(qǐng)日: 2013-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN103516648A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭業(yè)才;王南南;張鑫鳳;黃友銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L25/03
• 分類號(hào): H04L25/03
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進(jìn);葉涓涓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種經(jīng)過改進(jìn)的判決多模盲均衡方法。

背景技術(shù)

移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，多徑衰落、多普勒效應(yīng)引起的碼間干擾(ISI)和相位偏轉(zhuǎn)，使傳輸信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重畸變，在接收端產(chǎn)生失真，嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。為了提高通信質(zhì)量，研究人員給出了一類基于數(shù)據(jù)可靠性判決引導(dǎo)的盲均衡方法CMA，該類方法主要利用前向均衡器消除信道均衡的前導(dǎo)失真，利用反饋濾波器來抵消后尾失真。但隨著現(xiàn)代通信技術(shù)對(duì)調(diào)制信號(hào)的功率利用率要求越來越高，常使用高階幅度調(diào)制信號(hào)QAM來提高信號(hào)的功率利用率，然而高階幅度調(diào)制信號(hào)QAM星座圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)不是集中在一個(gè)固定模值上而是分布在多個(gè)半徑不同的圓上，是多模信號(hào)而非常模信號(hào)，如果采用常模盲均衡方法CMA均衡高階QAM信號(hào)，既不能消除多徑效應(yīng)引起的碼間干擾ISI及糾正信道畸變引起信號(hào)的相位偏轉(zhuǎn)，又會(huì)產(chǎn)生較大的穩(wěn)態(tài)誤差。

為了有效抑制碼間干擾、糾正相位偏轉(zhuǎn)并恢復(fù)高階QAM信號(hào)，研究人員又給出了模判決多模盲均衡方法MDMMA，其原理如圖1所示。模判決多模盲均衡方法的實(shí)質(zhì)是采用多模判決方法更新均衡器權(quán)向量。與傳統(tǒng)的常模盲均衡方法CMA相比，MDMMA方法先尋找離均衡輸出點(diǎn)星座圖最近的圓，用它的半徑平方替代發(fā)射信號(hào)統(tǒng)計(jì)模值的平方，再把判決區(qū)域變成多個(gè)區(qū)域，每個(gè)判決區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)CMA方法，并用固定判決因子1或0來確定均衡器權(quán)向量是否更新，這種方法難以有效跟蹤時(shí)變信道特性，也難以有效糾正信道變化引起的信號(hào)相位旋轉(zhuǎn)，而且穩(wěn)態(tài)誤差大。在圖1中，a(k)是獨(dú)立同分布的發(fā)射信號(hào)；h(k)是信道脈沖響應(yīng)，n(k)信道加性高斯噪聲；f(k)是均衡器權(quán)向量；y(k)是均衡器輸入信號(hào)；Qu是判決器；z(k)是判決器輸入信號(hào)；為發(fā)射信號(hào)a(k)的估計(jì)。模判決多模盲均衡方法MDMMA的代價(jià)函數(shù)為

J(k)=η·E{[|z(k)|²-r_MM(k)]²}???(1)

z(k)=f^T(k)y(k)???(2)式中，|x|表示x的絕對(duì)值；E表示取數(shù)學(xué)期望；η為判決因子，是常數(shù)；上標(biāo)T表示轉(zhuǎn)置；r_MM(k)是k時(shí)刻判決器輸入信號(hào)z(k)的星座圖中離z(k)最近的圓上所有的發(fā)射信號(hào)統(tǒng)計(jì)的平方，下標(biāo)MM表示多模；J(k)對(duì)均衡器權(quán)向量f(k)求梯度，得f(k)的更新公式為

f(k+1)=f(k)-μ·η·e_MM(k)y^*(k)???(3)

式中，μ是步長，為固定值；e_MM(k)=z(k)[|z(k)|²-r_MM(k)]為多模誤差函數(shù)，y^*(k)是y(k)的共軛。

設(shè)QAM信號(hào)分布在已知半徑的N個(gè)圓上，N為正整數(shù)；r_{MM_i}表示第i個(gè)圓半徑的平方，i=1,…,N，r_MM(k)與r_{MM_i}滿足的關(guān)系為