基于不同误差函数的判决反馈水声信道盲均衡算法

在分析不同误差函数的特性和CMA算法的基础上,研究了基于不同误差函数的判决反馈盲均衡算法.水声信道的仿真分析表明: 1)对于频响起伏较大的水声信道,CMA-DFE在收敛速度与均方误差方面的性能优于CMA;2)在实验参数相同的条件下,由于误差函数的不同,CMA-DFE的性能也不同.     

适用于高阶QAM信号的水声信道盲均衡算法

提出了一种适用于高阶QAM信号的盲均衡新算法.首先针对正交幅度调制(QAM)信号星座图的特点定义了一个新的代价函数,并将得到的误差函数的实部和虚部分别用于QAM信号的同相分量和正交分量的均衡,降低了剩余均方误差.为了加快算法的收敛速度,对误差项采用了归一化方法以增加迭代步长.水声信道仿真结果表明,算法性能稳健、收敛速度快、剩余均方误差小,适用于高速水声通信信道的盲均衡.     

基于选择性合并频率分集的多载频盲均衡算法

水声信道的多径传播和衰落特性常在接收端引起码间干扰,严重影响了水声通信质量.为了减少码间干扰,提高通信质量,在分析频率分集技术和常数模盲均衡性能的基础上,提出了一种基于选择性合并频率分集的常数模盲均衡算法(SC-CMA).该算法利用了频率分集来减少衰落的影响,克服码间干扰,具有收敛速度快、均方误差小的特点.计算机仿真结果,验证了该算法的有效性.     

一种分数间隔解相关判决反馈盲均衡算法

针对波特间隔盲均衡算法的缺陷,利用分数间隔盲均衡算法能获得更多更详细的信道信息,判决反馈滤波器能补偿深度谱零点信道畸变所产生的影响,解相关常数模算法能加快收敛速度的优点,提出一种分数间隔解相关判决反馈盲均衡算法(FSDDFE).该算法采用分数间隔加判决反馈的模型结构,在均衡器(前馈滤波器)权系数的调整中,引入了解相关常数模算法,使FSDDFE算法的收敛速度显著加快、均方误差明显减少.水声信道的仿真结果,验证了该算法的有效性能.     

海面通信信道盲均衡中的小波变换调制技术研究

以海面通信作为应用背景,对海面通信信道的盲均衡技术进行研究,提出基于小波变换的信道盲均衡算法。首先,对盲均衡的基本理论进行介绍,信道盲均衡技术能够有效提高信道的使用效率、节省带宽。然后给出了基于小波变换的盲均衡算法,并对该方法进行仿真实现及性能分析,结果表明,该方法收敛速度快、码间干扰低。     

基于分数间隔均衡的水声通信信道优化技术

水声通信信道受到海水介质的多途效应的影响,容易产生码间干扰,导致通信信道失衡,提出一种基于分数间隔均衡的水声通信信道优化技术,根据水声信道的时变衰落、多径和加性干扰等特性,构造水声信道的冲激响应模型,加入多径分量的相位偏移进行通信码间干扰抑制,在通信信号的接受终端插入一个可调滤波器消除多径干扰,采用自适应分数间隔均衡算法进行信道均衡器设计,采用二进制伪随机序列修正滤波器系数以对信道做出反馈补偿,实现信道均衡设计。仿真结果表明,采用该方法进行水声通信信道均衡设计,通信系统输出的码元保真度较高,抗多径干扰能力较强,降低了通信系统的输出误码率,改善了水声通信质量。     

基于指数型变步长常模水声信道盲均衡算法及其DSP实现

针对传统的固定步长常数模算法(CMA)收敛速度和剩余误差之间的矛盾,分析了基于指数型的变步长水声信道盲均衡算法(EVCMA),利用水声信道对该算法进行了仿真实验,获得了算法中的各参数值.根据数字信号处理器(DSP)TMS320VC5502芯片运算速度快、数据处理能力强的特点及所获得的参数,在集成开发环境(CCS)中,用C语言编写该算法代码,通过仿真调试,实现了该算法.结果表明,该算法具有收敛速度快、剩余误差小的特点,DSP实现具有较好的效果.     

基于归一化误差函数的变步长分数间隔盲均衡算法研究

针对常数模算法收敛速度慢的特点,提出了一种快速收敛的盲均衡算法。该算法修改了传统常数模算法的误差函数,且采用可变步长和分数间隔采样,有效地提高了收敛速度。浅海水声信道模型仿真结果表明,采用归一化变步长分数间隔常数模盲均衡算法比传统的常数模算法和固定步长分数间隔算法收敛快,均衡性能有明显提高。     

非常数模信号的水声信道稳定盲均衡算法研究

水声信道中存在有大量的脉冲噪声和多普勒频移效应,这会造成水声通信系统最佳采样位置发生偏移,对均衡算法的稳健性造成严重影响。本文从提高均衡算法稳健性的角度出发,借助早迟积分比相原理完成对采样位置的跟踪,同时采用均衡滤波器系数变化量的Euclid范数作为代价函数,提出了一种归一化修正常模盲均衡算法,并用判决正方形方法进行了改进。仿真结果表明,在高阶QAM通信系统中,所提出的算法具有更好地收敛能力与稳定性,保证了水声通信的高效运行。     

基于双曲正切误差函数的变步长盲均衡算法

为了克服常数模算法(CMA)收敛速度慢,收敛后均方误差大的不足,定义了双曲正切误差函数,提出了基于双曲正切误差函数的变步长盲均衡新算法.该算法利用双曲正切误差函数关于均衡器输出幅度等于常数模的轴奇对称特性来减少均方误差,利用变步长来加快收敛速度.用负声速梯度水声信道,对算法的性能进行了仿真研究.结果表明,该算法收敛速度快、均方误差小,较好地克服了CMA的缺陷.     

基于线性预测方法的水声信道最小均方误差盲均衡

The problem of blind adaptive equalization of underwater single-input multiple-output (SIMO) acoustic channels was analyzed by using the linear prediction method.Minimum mean square error (MMSE) blind equalizers with arbitrary delay were described on a basis of channel identification.Two methods for calculating linear MMSE equalizers were proposed.One was based on full channel identification and realized using RLS adaptive algorithms,and the other was based on the zero-delay MMSE equalizer and realized using LMS and RLS adaptive algorithms,respectively.Performance of the three proposed algorithms and comparison with two existing zero-forcing (ZF) equalization algorithms were investigated by simulations utilizing two underwater acoustic channels.The results show that the proposed algorithms are robust enough to channel order mismatch.They have almost the same performance as the corresponding ZF algorithms under a high signal-to-noise (SNR) ratio and better performance under a low SNR.     

一种新的多电平调制BICM Turbo均衡方法

Turbo均衡结合信道译码提高了性能,但是用到SISO均衡器和译码器,对于多电平调制情况复杂度太高,在复杂信道中应用受限.提出比特交织编码调制BICM,使用改进的MMSE-DFE实现Turbo均衡,大大降低复杂度,且具有结构简单、计算量小、可扩展性强、适合工程实现的特点,并通过仿真验证性能.     

水下网络的发展与应用

在对美军水下网络发展进行研究的基础上,对水下网络的组成、特点、应用等进行简要介绍。水下网络由传感器节点、浮标网关节点、遥控声纳中继节点等组成,尽管由于水声信道的特殊性,使水下网络存在信道带宽窄、数据传输速率低、收发数据率的非对称性、网络配置的机动性和稀疏性、成本高等问题,但它将逐渐被应用于军事海洋环境遥感、战场环境分析、远程水下控制、水下探测、反潜战等领域。     

水声MIMO-OFDM通信系统中基于导频的信道估计算法研究

正交频分复用(OFDM)和多输入多输出(MIMO)的结合可以有效地对抗多径衰落和码间干扰,大幅度提高水声通信系统的信道容量和传输效率,在高速水声通信中有着重要的发展前景。在分析梳状导频水声MIMO-OFDM通信原理的基础上,结合水声通信及信道传播特点,建立了信道模型,研究水声MIMO-OFDM系统中的信道估计原理和LS(最小平方误差)、MMSE(最小均方误差)算法。通过仿真试验比较两种算法在信道估计中的性能差异,为实际系统设计提供了理论参考。     

基于改进BOMP算法的水声信道估计

近年来,水声信道估计主要是基于稀疏模型展开.水声介质的非均匀性等使声线以簇的形式传播,导致水声信道展现出块结构稀疏特性.本文针对信道的块结构稀疏特性,在OFDM通信系统中,提出使用改进的BOMP算法进行水声信道估计.BOMP算法一次筛选1个最大相关块,改进的算法一次挑选t个非零块,算法重构时间将降低t倍.仿真结果表明:改进的BOMP算法误码率和重构时间要优于传统的LS、基于压缩感知的OMP算法;在不降低BOMP算法重构精度的前提下,将重构时间降低t倍.     

Simplified p-norm-like constraint LMS algorithm for efficient estimation of underwater acoustic channels

Underwater acoustic channels are recognized for being one of the most difficult propagation media due to considerable difficulties such as: multipath, ambient noise, time-frequency selective fading. The exploitation of sparsity contained in underwater acoustic channels provides a potential solution to improve the performance of underwater acoustic channel estimation. Compared with the classic l ₀ and l ₁ norm constraint LMS algorithms, the p-norm-like (l _p ) constraint LMS algorithm proposed in our previous investigation exhibits better sparsity exploitation performance at the presence of channel variations, as it enables the adaptability to the sparseness by tuning of p parameter. However, the decimal exponential calculation associated with the p-norm-like constraint LMS algorithm poses considerable limitations in practical application. In this paper, a simplified variant of the p-norm-like constraint LMS was proposed with the employment of Newton iteration method to approximate the decimal exponential calculation. Numerical simulations and the experimental results obtained in physical shallow water channels demonstrate the effectiveness of the proposed method compared to traditional norm constraint LMS algorithms.     

短波信道数字通信中Turbo均衡技术研究

研究turbo均衡原理及几种均衡算法,并针对具有严重ISI的短波信道,在信道参数已知和不匹配的情况下,对不同的联合均衡和译码算法、不同迭代次数对系统性能的影响进行了仿真和比较,结果表明,LMMSE/MAP算法在迭代几次以后具有良好的误码性能和鲁棒性,且计算复杂度低,利于工程实现.