[發明專利]一種基于自適應基展開的抗干擾時變信道均衡方法

有效

• 申請號: 202010006052.5
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111181879B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 張渭樂;詹煜廷;穆鵬程;王文杰
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 郭瑤

一種基于自適應基展開的抗干擾時變信道均衡方法，在發送端將發送信號分塊，得到數據塊，發送給接收端；接收端接收到發送信號后經過定時同步預處理，再截取各路天線接收到的導頻，利用基擴展模型設計時變均衡器，通過塊正交匹配追蹤算法得到時變均衡器基函數的頻率參數，再利用所得頻率參數確定新的時變均衡器基函數的權值參數，得到相應的時變均衡器；利用得到的時變均衡器對接收端各路天線接收到的信號進行均衡，并對均衡后信號進行去導頻處理。本發明在無線通信系統中的視距和非視距兩種環境中均有效，對多徑自干擾和外部干擾具備一定抑制能力，能有效對抗時變信道的多普勒效應，有效提高了通信鏈路在復雜電磁環境中的生存能力。

技術領域

本發明屬于無線通信領域，涉及一種基于自適應基展開的抗干擾時變信道均衡方法。

背景技術

無線通信利用電磁波在空氣中傳播信號，與固定可預見的有線傳輸不同，電磁波的傳播過程具有很大的隨機性，發送機和接收機之間的傳播路徑相對要復雜的多，傳播特性也相對比較差，而且也更容易受到干擾。發送機發出信號，經過調制后在空間傳播到達接收機，在這個過程中信號不僅會隨著傳播距離的增加而發生損耗，而且會受到多種障礙物或者復雜地形的影響引起陰影衰落，并且信號會經過多點反射、折射和散射，形成多條路徑分量到達接收機，它們相互疊加，可能使信號減弱或增強。因此，接收信號的信號幅度將發生急劇變化，形成嚴重的衰落。

這種現象在時變信道中更為常見，在高速移動環境下，發送機和接收機和周圍環境物體之一或全部都在快速運動，由于多普勒擴展的增大而導致信道的相干時間減小，造成信號的持續時間大于信道的相干時間，無線信道逐漸演變為由多徑時延擴展造成的頻率選擇性衰落和多普勒頻移造成的時間選擇性衰落共同影響的時間-頻率雙選擇信道，此時每一條傳輸路徑上的信道沖激響應是隨時間快速變化的。這種復雜的信號傳播過程在降低可獲得的有用信號功率的同時也會增加干擾的影響，使得接收機的接收信號產生失真、波形展寬、波形重疊和畸變，甚至造成通信系統解調器輸出出現大量差錯，以至于完全不能通信。這使通信系統的自適應均衡變得十分復雜，也增大了干擾信號對通信系統的影響。傳統的自適應抗干擾均衡主要針對時不變信道，無法在這種惡劣的通信環境中實現可靠的抗干擾均衡，因此研究時變信道條件下的抗干擾技術具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種基于自適應基展開的抗干擾時變信道均衡方法。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種基于自適應基展開的抗干擾時變信道均衡方法，包括以下步驟：

步驟一：在發送端將發送信號分塊，得到數據塊，在每個數據塊中等間隔的插入導頻，發送給接收端；

步驟二：接收端接收到發送信號后經過定時同步預處理，再截取各路天線接收到的導頻，利用基擴展模型設計時變均衡器，通過塊正交匹配追蹤算法得到時變均衡器基函數的頻率參數q，再利用所得頻率參數q確定新的時變均衡器基函數的權值參數w，得到相應的時變均衡器；

步驟三：利用得到的時變均衡器對接收端各路天線接收到的信號進行均衡，并對均衡后信號進行去導頻處理。

本發明進一步的改進在于，步驟一中，發送信號的信號幀包括導頻和數據塊，導頻均勻等間隔的嵌入數據塊中，導頻的總長度為發送信號長度的1/K，K為大于1的自然數。

本發明進一步的改進在于，步驟二的具體過程如下：

3-1)對空域自適應濾波，發送端發送信號中的導頻為x_t＝[x_t(1) x_t(2) … x_t(N)]^T，接收端第r根天線收到的對應導頻為其中，N為導頻的長度；

時變均衡器近似模型為：