[發明專利]Alpha穩定分布噪聲下衰落信道非輔助數據均衡方法

有效

• 申請號: 201710489280.0
• 申請日: 2017-06-24
• 公開（公告）號: CN107425929B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 李兵兵;張學軍;李進
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B17/336
• 分類號: H04B17/336;H04B17/391;H04L25/02;H04L25/03
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

本發明屬于數字通信技術領域，公開了一種Alpha穩定分布噪聲下衰落信道非輔助數據均衡方法，利用恒模信號特性及對數函數的非線性構造了新的代價函數；根據構造的代價函數給出可以有效避免均衡器的發散的權值迭代公式；通過利用隨機梯度下降法搜索代價函數的收斂點和利用相關函數法估計均衡器輸出相對輸入的延時。本發明在特征指數小，脈沖強的Alpha穩定分布噪聲中具有很好的穩定性強、算法收斂速度快、剩余符號間干擾小；與FLOS?CMA、R?CMA、T?CMA、P?CMA相比更好的性能。

技術領域

本發明屬于數字通信技術領域，尤其涉及一種Alpha穩定分布噪聲下衰落信道非輔助數據均衡方法。

背景技術

在數字通信中，隨著通信技術的發展，頻譜資源變得越來越緊張。在一般情況下包含輔助數據均衡的系統中，對訓練序列的需求是浪費通信帶寬的主要因素，并且如果通信信道出現短時突變情況，需要中斷通信，重新初始化接收機。非輔助數據的自適應均衡技術采用自適應恢復思想，在不需要訓練序列的條件下可以實現對信道的跟蹤和補償，能夠有效地節省通信帶寬，防止均衡器失鎖。盲均衡技術在無線通信尤其是水聲系統中體現了潛在的價值，在已有的各類盲均衡算法中，CMA盲均衡由于其計算簡單、容易實現因而得到了重視，但是CMA盲均衡具有收斂速度慢，收斂后穩態剩余誤差大的缺陷，因此在CMA的基礎上提出了大量的改進算法。信道噪聲干擾是影響通信質量的一個重要因素，噪聲的存在會改變接收信號的幅度特性，直接導致信號檢測判決中誤碼率的增加，因此抗噪聲干擾能力也是均衡算法性能的重要指標。通信信道噪聲經常被假設為高斯白噪聲。近年來大量的實踐證明，通信信道中的噪聲干擾常常具有脈沖噪聲特性。在實際的通信系統中、多用戶干擾、大氣噪聲、汽車發動機的放電以及其他自然的活動、人為的電磁干擾會等使得無線通信系統中的噪聲常常表現出非高斯型，因此在數字信號處理領域引入了一種叫做Alpha穩定分布的廣義高斯分布模型。在特征指數的Alpha穩定分布噪聲中，信號的二階及二階以上的統計量是不存在的，所以利用二階及二階以上的統計量的處理方法已不再適用。需要采用分數低階統計量對信號進行分析處理。在Alpha穩定分布噪聲的衰落信道中，利用分數低階統計量的非數據輔助的自適應均衡算法要求分數低階統計量的階數應小于Alpha穩定分布噪聲的特征指數。因此在利用分數低階統計量自適應均衡算法中，應當估計出Alpha穩定分布噪聲的特征指數，以免均衡算法不穩定。然而Alpha穩定分布噪聲的特征指數的估計操作，無疑會增加系統軟硬件的消耗，也會增加系統的復雜度，降低系統的實時性。若不增加估計Alpha穩定分布噪聲的特征指數的模塊，可以通過均值濾波器、中值濾波器或者Myraid濾波器對混合Alpha穩定分布噪聲的接收信號進行高斯化，減弱噪聲的影響。但是，此種措施對混合Alpha穩定分布噪聲的接收信號的高斯化程度難以估計，不利于分數低階統計量階數的選取，亦不利于Alpha穩定分布噪聲衰落信道的非輔助數據的均衡。

綜上所述，現有技術存在的問題是：目前的Alpha穩定分布噪聲環境下均衡器輸出的剩余符號間干擾大、均衡器不穩定。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種Alpha穩定分布噪聲下衰落信道非輔助數據均衡方法。

本發明是這樣實現的，一種Alpha穩定分布噪聲下衰落信道非輔助數據均衡方法，所述Alpha穩定分布噪聲下衰落信道非輔助數據均衡方法利用恒模信號特性及對數函數的非線性構造代價函數；利用隨機梯度下降法搜索代價函數的收斂點；參考均衡器實際初始化情況，修正均衡器的權值迭代公式；利用相關函數法估計均衡器輸出相對輸入的時延，完成對Alpha穩定分布噪聲衰落信道的非輔助數據的均衡。

進一步，所述Alpha穩定分布噪聲下衰落信道非輔助數據均衡方法包括以下步驟：

步驟一，利用發送信號的星座圖信息計算得出特征量計算均衡器的輸出為均衡器抽頭系數w(n)＝[w(1),w(2),...w(L)]的共軛與均衡器輸入x(n)＝[x(n),x(n-1),...,x(n-L+1)]的卷積；