盲均衡CMA盲均衡算法仿真研究毕业论文

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用恒模算法进行盲自适应均衡的MATLAB仿真

用恒模算法进行盲自适应均衡的MATLAB仿真

用恒模算法进行盲自适应均衡的MATLAB仿真一:仿真内容:1:了解盲均衡算法和CMA算法的原理;2:用CMA算法来仿真4QAM信号;二:算法原理:1:盲均衡算法:一般的均衡器需要训练和跟踪两个时期,在训练时期,需要已知信号的一些特性参数来训练均衡滤波器,或直接周期地发送训练序列。

由于训练序列并非含用户的数据,而占用了信道资源,自然会降低信道的利用率。

另外,在跟踪时期,不发送训练序列,若是信道特性是快速转变的,均衡器的性能将迅速恶化。

盲均衡能够不借助训练序列(即咱们通常所说的“盲”,而仅仅利用所接收到的信号序列即可对信道进行均衡。

换言之,其本身完全不用训练序列,就能够够自启动收敛并避免死锁情形,且能使滤波器的输出与要恢复的输入信号相等。

盲均衡从全然上幸免了训练序列的利用,收敛范围大,应用范围广,克服了传统自适应均衡的缺点,从而降低了对信道和信号的要求。

盲均衡的原理框图如下:在上图中,x(n)为系统的发送序列,h(n)为离散时刻传输信道的冲激响应,其依据所用调制方式的不同,能够是实值,也能够是复值;n(n)为信道中叠加的高斯噪声;y(n)为通过信道传输后的接收序列,同时也是均衡器的输入序列;w(n)为盲均衡器的冲激响应,盲均衡器一样采纳有限长横向滤波器,其长度为L;x为盲均衡器的输出信号,也即通过均衡后的恢复序列。

)(~n且有下式成立:y(n)=h(n)*x(n)+n(n);x=w(n)*y(n)=w(n)*h(n)*x(n);(~n)2:Bussgang算法Bussgang类盲均衡算法作为盲均衡算法的一个分支,是在原先需要训练序列的传统自适应均衡算法基础上进展起来的。

初期的盲均衡器以横向滤波器为大体结构,利用信号的物理特点选择适合的代价函数和误差操纵函数来调剂均衡器的权系数。

这种算法是以一种迭代方式进行盲均衡,并在均衡器的输出端对数据进行非线性变换,当算法以平均值达到收敛时,被均衡的序列表现为Bussgang 统计量。

无线通信信道均衡技术研究论文

无线通信信道均衡技术研究论文

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关键词:信道;无线通信;均衡技术;研究随着各种通信设备的普及,技术是人们现代生活中一项不可或缺的信息交流技术无线通信数据流无线通信均衡技术研究论文本文内容:摘要:目前的通信技术存在较多问题,还不能满足现实的能源需求,本文通过对信道均衡专利技术的特点、注意事项,及盲均衡技术的基本概念、结构、应用状况等或进行阐述和揭示研究,最后通过对该好不容易技术的实验仿真实验。

关键词:信道;无线通信;均衡技术;研究随着各种通信设备的普及,通信技术是现代生活中一项不可或缺的信息交流技术。

科学技术在进步,通信技术也不断获得提升,无线电通信通信信道均衡技术已是重要的通信技术之一。

但是现实工程应用中会,目前的通信技术水平还不能够国产化率满足相应的需求。

因此,下文将通过对信道均衡技术的特点、注意事项等或进行阐述,一级对盲均衡技术的原理、结构、应用状况等进行研究分析,最后对CMA算法与Bussgang算法进行实验仿真。

1何为信道均衡技术信道均衡一般指信道特点的均衡。

信道恒定主要包含三种:盲均衡、半盲均衡、线性自动应均衡。

盲均衡特点为信号与承载信号的序列不明确,主要通过估计来达到信号推估均衡;半盲均衡性特点为同时拥有,协调信号,使信号稳定,质量提升;线性遥控器应均衡特点为收发信号明确,以此进行收发信号。

信道技术体制是对信号质量的有效作用进行完善,完成整体的构建。

信道均衡技术的注意点为:(1)多径衰落破坏的信号影响较大,注意可采用信道均衡技术对信号的进行增强。

(2)电磁波发送加密的过程中,特别注意加强对信号的增强,另还需对信号的中继点采用信道均衡技术进行完善。

归一化LMS-CMA 盲均衡_水声信道常数模盲均衡:理论、算法与仿真_[共2页]

归一化LMS-CMA 盲均衡_水声信道常数模盲均衡:理论、算法与仿真_[共2页]

第3章 变步长常数模盲均衡算法55 通常的变步长盲均衡算法思路是[47]:在算法的初始阶段,采用较大的学习步长,获得较快的收敛速度;当算法趋于收敛后,逐渐减小学习步长,从而获得较小的失调量。

不同的调节学习步长变化的算法就构成了不同的变步长盲均衡算法。

设计变步长盲均衡算法应当遵循这样的原则[48, 49]:①步长值的变化规律符合自适应盲均衡在算法迭代至不同阶段对步长值大小的需求,即步长值的变化是由大到小逐渐变化的;②设置的步长控制函数应该具有更少的人为设置参数,在许多变步长盲均衡算法中,为了实现对步长变化的有效控制,往往引入人为设置参数,这些参数缺乏设计的理论依据,完全凭借人工经验,同时,在不同的通信系统中,该类参数常常不具有通用性;③步长值控制函数具有灵敏性,即步长值的变化应该随着算法迭代过程中瞬时梯度、瞬时误差等盲均衡算法的可计算参数迅速调整变化,不具有时滞性;④具有冷启动能力,即当信道特性发生突然变化后,步长值能够迅速恢复到最初始状态,实现对通信信道快速跟踪的目的。

设定步长控制函数为()n φ,那么()n φ应该具有式(3-1)的变化规律,即opt 1=0()0=n n n n φ⎧⎪=⎨⎪⎩,, (3-1)即在迭代开始,应该保证步长控制函数为1,当达到稳态收敛后,步长控制函数应该为0,其中,opt n 表示达到稳态收敛后的迭代次数。

3.2 基本变步长LMS-CMA 盲均衡3.2.1 归一化LMS-CMA 盲均衡归一化LMS 算法是一种最简单有效的变步长自适应算法[50, 51],在LMS-CMA 盲均衡中,均衡器的权系数更新式为*(1)()()()()()w n w n n e n y n x n μ+=+ (3-2) 其中,T 1()()()n y n y n μ= (3-3)为了进一步保证归一化LMS-CMA 的稳健性,在式(3-3)对步长值进行了修正,即T 1()()()()n n y n y n μμφμγ==+ (3-4) 其中,μ为控制算法失调量的固定收敛因子;γ为一小的正常数,避免由于分母。

基于MMMA的双模式变步长盲均衡算法

基于MMMA的双模式变步长盲均衡算法

(.C lg f l bmain a sa U i rt,H biQn u n d o0 6 0 ,C ia2 Deat n f Eet ncE gneig an nSfw r 1 oeeo n r t .Y nh n nv sy ee ih a g a 6 0 4 hn ;. p r to l r i n ier ,H ia o ae l J o ei me co n t Vct n lTc nclC lg,Han n Qog a 5 10 ,C ia oai a eh i oee o a l ia in h i 74 0 hn )
1 算 法描 述
11 常见 的盲均衡算法 . 设 a n 是原 始发送序 列 , ( ) () h 1 是信道 的冲激响应 , 2 v n 是信 道 中加性 噪声 , n 是经 信道加噪后 的信号 , () ( ) w( ) n 是采用抽头延迟线模 型的线 性均衡 器 , ( ) y n 是均衡 后 的信号 ,( ) P 凡 代表迭代误差 。 在C MA中 , 误差 函数定义为
第3 (第 6 ) 0 年 3 1 总 3 期 1 1 卷 期 3
Ta s tn rn miig& r e igi t e in c v
传 输与 攫 收 _
均衡器权向量的迭代过程为
W ( +1 n ) =W () () () n n 一 n nY () () 8
() 1
E1(I ( n) a )
Y() n=W “n () () n
() 2 () 3
相位偏转 问题 , 而且 在收敛速度和剩余误差 方面也 有很 多改进 。上述文献 中提 的方法都是采用 固定步长 , 文
献[】 4提 了V — MA D — M 方法 , 固定 步长为变 S MC + D L S 改

光通信系统中信道盲均衡算法研究

光通信系统中信道盲均衡算法研究

光通信系统中信道盲均衡算法研究随着信息技术的快速发展,光通信系统在现代通信领域扮演着至关重要的角色。

然而,光纤通信中存在的信道衰落、色散、非线性效应等问题给系统性能带来了挑战。

其中,信道衰落对传输的影响十分显著,因此信道均衡技术在光通信系统中变得至关重要。

光纤信道均衡是一种处理信号衰落问题的关键技术,它的目标是抵消信道引起的失真,从而改善接收信号的质量。

在光通信系统中,信道均衡算法可以分为两大类:盲均衡和已知信道均衡。

本文将重点研究光通信系统中的盲均衡算法。

光纤信道的盲均衡算法旨在在不需要先验信息的情况下恢复传输数据,所以被称为"盲"均衡。

它与已知信道均衡算法相比具有更高的应用灵活性和适应性。

光纤信道的盲均衡算法可以根据输入和输出信号之间的统计特性来估计信道的冲激响应。

最广泛使用的光纤信道盲均衡算法之一是盲等化算法,它基于正交频分复用(OFDM)技术。

盲等化算法通过将接收信号划分为若干个子信道,每个子信道都进行独立的等化操作。

这种算法的优势在于对于复杂的光纤信道可以实现自适应性的均衡,从而降低信号的失真。

另一个常用的光纤信道盲均衡算法是盲源分离(BSS)算法。

盲源分离算法利用信号的统计特性和互信息原理,通过对接收信号的独立分量进行估计和分离来实现信道均衡。

这种算法主要用于多输入多输出(MIMO)系统,能够有效地提高系统的传输效率和可靠性。

此外,独立成分分析(ICA)算法也是一种常见的光通信系统中的盲均衡算法。

ICA算法是一种基于统计模型和独立性原理的盲源分离技术。

通过对接收信号进行独立成分分析,ICA算法可以估计信道的冲激响应和传输的源信号,从而实现信道的盲均衡。

光纤通信系统中信道盲均衡算法的研究面临着一些挑战。

首先,光纤通信中的信道特性非常复杂,受到多种因素的影响,如色散、非线性、噪声等。

因此,研究者需要设计有效的算法来适应不同信道环境下的均衡需求。

其次,光纤通信系统的带宽通常很大,需要在保证计算效率的前提下提高信道均衡算法的精度和稳定性。

基于误差信号非线性函数的变步长常模盲均衡算法

基于误差信号非线性函数的变步长常模盲均衡算法

基于误差信号非线性函数的变步长常模盲均衡算法张满毅【摘要】将时变步长思想引入常模盲均衡算法(CMA),利用剩余误差的一种非线性函数作为步长控制因子自适应地改变步长大小,提出一种新的常模改进算法.并分析了参数α和β的选取原则.理论分析和仿真实验均表明该算法与传统常模算法相比,加快了收敛速度,减小了稳态剩余误差.【期刊名称】《山西电子技术》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】3页(P56-58)【关键词】盲均衡;误差信号;变步长;常模算法【作者】张满毅【作者单位】中国移动通信集团山西有限公司朔州分公司,山西朔州036002【正文语种】中文【中图分类】TP20在现代数字通信系统中,由于传输信道的不理想,产生了码间串扰,降低了通信质量。

目前,消除码间串扰的主要方法是采用自适应均衡技术和盲均衡技术。

是一种不需要发送训练信号、而利用接收信号自身的先验信息来进行通信信道的均衡、使信道输出的信号尽量逼近发送信号的新兴自适应均衡技术。

在现有的各类盲均衡算法中,由于Godard[1]和 Triechler[2]提出的经典常模盲均衡算法具有运算复杂度低、容易实时实现等特点,在目前宽带通信系统中得到了广泛的应用。

其系统的简化模型如图1所示[3]。

图1 盲均衡原理框图图1中,x(n)为通信系统的发送信号;h(n)为离散时间传输信道的冲激响应;n(n)为传输信道上迭加的噪声;y(n)为经过信道传输后的系统接收信号,同时它也是盲均衡器的输入信号为经过盲均衡器后的输出信号;^x(n)为判决后的恢复信号。

盲均衡器一般采用长度为N的截断型横向滤波器,其抽头系数矢量为 W(n)=[w1(n),w2(n),…,wN(n)]T。

根据图1所示的盲均衡原理框图及信号传输理论,可知盲均衡器的输出信号为:常模盲均衡算法中,抽头系数的迭代公式为:式中,μ为迭代步长因子,一般取非常小的常数。

常模盲均衡算法中,迭代步长因子一般采用固定值,步长因子小,盲均衡算法收敛后的稳态剩余误差就小,误码率也就小,但算法的收敛速度也就慢。

一种新型变步长CMA盲均衡算法

一种新型变步长CMA盲均衡算法
瑞利分布的变步长的 CMA 算法。
收稿日期:2014⁃04⁃03
CMA 的无记忆非线性函数如式(1)所示:
x͂(n)
3
x̂(n) = g(x͂(n)) =
[| x͂(n) | + R P | x͂(n) | - | x͂(n) | ]
| x͂(n) |
(1)
R 的定义为式(2),其是个常数:
E{| x(n) | }
CMA 算法进行计算机仿真。通过对仿真出的算法收敛曲线以及输出星座图进行分析,最终得出在瑞利步长算法的基础上
改进后的 CMA 算法克服了前两种算法的缺点,即具有收敛速度更快,剩余误差更小的优点。
关键词:盲均衡 CMA 算法;收敛速度;剩余误差;变步长;瑞利分布
中图分类号:TN911.7⁃34
文章编号:1004⁃373X(2014)18⁃0056⁃04
文献标识码:A
A new variable step⁃size CMA blind equalization algorithm
ZHU Zhen⁃chao1,LIANG Guang⁃zhen2
(1. Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang 212300,China;2. No. 723 Insitute of CISC,Yangzhou 225001,China)
均衡算法的两个主要性能。在盲均衡算法中,开始阶段
采用大步长,调整均衡器抽头系数的幅度就大,加快收
敛,当抽头系数接近最优值时,抽头系数在最优值附近
以较大的幅度抖动,因而有较大的剩余误差。如果步长
图1
CMA 自适应忙均衡器结构图
CMA 算法是采用最陡梯度下降法来迭代均衡器的

基于CMA算法的双模式盲均衡算法

基于CMA算法的双模式盲均衡算法

基于CMA算法的双模式盲均衡算法
徐金标;葛建华
【期刊名称】《通信学报》
【年(卷),期】1997(018)002
【摘要】常数模算法的收敛速度非常缓慢。

加了加快收敛过程,一旦误码率降低到足够低,该算法必须切换到DD算法。

为了克服这些缺点,本文利用QAM领事分布在几个已知半长的圆上的特点,提出了两类多模盲均衡算法。

在此基础上又提出一种双模式均衡方案:林模算法模式和常数模算法模式。

【总页数】5页(P65-69)
【作者】徐金标;葛建华
【作者单位】西安电子科技大学;西安电子科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.5
【相关文献】
1.用于MQAM调制的双模式Sign-CMA盲均衡算法 [J], 郑应强;李平;张振仁
2.基于NCMA算法的递归步长多模盲均衡算法 [J], 刘宁;王英民
3.一种新的基于CMA算法的递归步长盲均衡算法 [J], 欧阳喜;葛临东
4.一种基于CMA和DDLMS算法的双模式盲均衡算法 [J], 胡婉如;梅如如;崔健;王竹刚
5.基于Dual-Mode MCMA+DD双模式盲均衡算法研究 [J], 郭元术;岳蕾;姚博彬
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《2024年盲均衡算法及其FPGA实现的研究》范文

《2024年盲均衡算法及其FPGA实现的研究》范文

《盲均衡算法及其FPGA实现的研究》篇一一、引言在现代通信系统中,信号传输的可靠性和效率至关重要。

然而,由于信道中的多径干扰、噪声以及其他因素的影响,接收到的信号往往会发生失真。

为了克服这些问题,盲均衡技术应运而生。

盲均衡算法能够在无需已知确切信道信息的情况下,通过接收到的信号本身进行均衡处理,从而恢复原始信号。

本文将重点研究盲均衡算法及其在FPGA(现场可编程门阵列)上的实现。

二、盲均衡算法概述盲均衡算法是一种自适应滤波技术,它利用接收到的信号统计特性进行信道均衡。

该算法无需发送训练序列或已知的信道状态信息,因此具有较高的灵活性和适应性。

目前,常见的盲均衡算法包括恒模算法(CMA)、最小均方误差算法(MMSE)等。

三、CMA盲均衡算法原理恒模算法(CMA)是一种常用的盲均衡算法,其基本思想是通过调整滤波器的系数,使得滤波器输出信号的模值恒定,从而达到均衡效果。

CMA算法具有计算复杂度低、易于实现等优点,因此在实际通信系统中得到了广泛应用。

四、FPGA实现盲均衡算法的优势FPGA作为一种可编程的硬件设备,具有并行处理能力强、可定制化程度高等优点。

将盲均衡算法在FPGA上实现,可以充分利用FPGA的硬件加速特性,提高算法的处理速度和效率。

此外,FPGA还具有较低的功耗和较高的稳定性,适用于各种复杂的通信环境。

五、FPGA实现CMA盲均衡算法的设计与实现在FPGA上实现CMA盲均衡算法,需要设计合适的硬件结构和算法流程。

首先,根据CMA算法的原理和FPGA的特点,设计滤波器的系数更新逻辑和数据处理流程。

其次,利用硬件描述语言(如Verilog或VHDL)编写代码,实现滤波器的硬件结构。

最后,通过仿真和测试验证设计的正确性和性能。

六、实验结果与分析通过在FPGA上实现CMA盲均衡算法,并进行实际通信环境的测试,可以得出以下结论:1. FPGA实现的CMA盲均衡算法具有较高的处理速度和效率,能够快速适应信道变化。

改进CMA盲均衡算法的研究与分析

改进CMA盲均衡算法的研究与分析
GAO Lja Z i n , HA0 Ho gi, QI e u nl AN L i 。
( .C mp n fP s rd aeM a a e n ,t eAc d myo up n o 1 o a y o o t a u t n g me t h a e f g Eq ime t mma d & Te h o o y e ig 1 1 1 ,C ia C n c n l g ,B in 0 4 6 hn ; j
维普资讯
20 0 6年
1 2月
装 备 指 挥 技 术 学 院 学 报
J u n lo h a e fEq ime tC mma d & Te h oo y o r a fteAc d my o up n o n c n lg
De e e c mb r
中图分 类号 : 1 TN 9 1 文 献标 识码 :A
St d n ay i o d f d Bl d Eq a a i n Al o i m fCMA u y a d An lss f ra Mo i e u l t g r h o i i n i o z t
3 e igAe o p c n rl e te e ig 1 2 0 C ia .B in r s a eCo t n r ,B i n 0 2 6, h n ) j oC j
A sr c :Atp e e t o sa tm o u u lo ih ( bt t a r s n ,c n tn d l sag rt m CM A) i wi ey u e s d l s d,b ti h sd s d a t— u t a ia v n a g st a h o v r e c p e sso a dt ersd a r o a g . I r e o s e d u h o v r e h tt ec n eg n es e d i lw n h e i u l r ri lr e n o d rt p e pt ec n e — e s g n ep o e s hsag rt m a es th o e oad cso - ie td e u l ai nag rt m n et e e c r c s ,t i lo i h m yb wi v rt eiin dr c e q ai t l o ih o c h c z o er rlv l sr a o a l w.S o i e lo ih i p o o e a e n t eCM A. B t h o ei ro e e e s n b yl i o o am df dag rt m s r p s db s d o h i y ist e r t— c la ay i ,i i s o e h ti h st ec a a t rsiso a tc n e g n es e da ds l rsd a l a n lss t s h w d t a t a h h r ce itc ffs o v r e c p e n ma l e iu l " e r r ti r v d t a h df d ag rt m sv l ysmu ai g t et l o ih sn a lb o .I sp o e h tt emo i e l o i i h i ai b i lt h wo ag rt ms u ig M ta . d n

《2024年盲均衡算法及其FPGA实现的研究》范文

《2024年盲均衡算法及其FPGA实现的研究》范文

《盲均衡算法及其FPGA实现的研究》篇一一、引言随着通信技术的飞速发展,数字信号处理在通信系统中的地位日益重要。

盲均衡算法作为一种有效的数字信号处理技术,被广泛应用于各种通信系统中。

然而,传统的盲均衡算法在处理高速、高复杂度的信号时,存在计算量大、实时性差等问题。

因此,如何提高盲均衡算法的运算速度和实时性成为了一个亟待解决的问题。

现场可编程门阵列(FPGA)作为一种可编程的数字逻辑电路,具有并行处理能力强、可定制化程度高等优点,为解决这一问题提供了新的思路。

本文将介绍盲均衡算法的原理及其在FPGA上的实现方法。

二、盲均衡算法的原理盲均衡算法是一种基于自适应滤波的数字信号处理技术,主要用于补偿通信系统中由于信道失真引起的信号畸变。

其基本原理是通过估计信道的冲击响应,对接收到的信号进行滤波和均衡,以恢复原始信号。

盲均衡算法具有自适应性强、无需已知信道模型等优点,在通信系统中具有广泛的应用。

三、FPGA的实现方法FPGA作为一种可编程的数字逻辑电路,具有并行处理能力强、可定制化程度高等优点,为盲均衡算法的实现提供了良好的平台。

在FPGA上实现盲均衡算法,需要完成以下几个步骤:1. 算法设计:根据实际应用需求,设计适合于FPGA的盲均衡算法。

这包括确定算法的输入输出、运算过程、迭代方式等。

2. 硬件描述语言编程:使用硬件描述语言(如Verilog或VHDL)对设计的算法进行编程,实现算法的硬件化。

3. 模块化设计:将整个系统划分为若干个模块,如控制模块、运算模块、存储模块等,以便于并行处理和优化。

4. 仿真验证:使用仿真工具对设计进行仿真验证,确保设计的正确性和可靠性。

5. FPGA编程与测试:将设计好的程序烧写到FPGA芯片中,进行实际测试。

测试内容包括算法的运算速度、实时性、性能等。

四、实验结果与分析我们以某通信系统为例,对盲均衡算法在FPGA上的实现进行了实验。

实验结果表明,使用FPGA实现的盲均衡算法具有较高的运算速度和实时性,能够有效地补偿信道失真引起的信号畸变。

基于数据重用思想的CMA盲均衡算法

基于数据重用思想的CMA盲均衡算法

1 引言
近年来 , 短突发信号在短波 、 超短波及卫星等通信系统 中获 得了越 来越多的应用 。 尤其在军事通信领域 , 由于短突发信号的 随机性和短暂性有利于它在时域上避开敌方的干扰和截获 , 从 而越来越多的用于战术通信 中。 对于短突发信号的接收 , 要求接 收方在相当短的时间内完成信号 的均衡 、 同步等算法 , 尤 p o o e l d e u l a o lo i m s u f l fr s o u s sg a . e n t e t a h r p s d b i q ai t n a g r h i s u o h r b r t in 1 a n zi t e t
LI U S i g n GE Li d n . n e u l a o u i g a a— e i g h — a g. n— o gBR d q a i t n sn d t r u n CM A — a e a g rt m. m p t r zi s b s d lo i h Co u e En i e rn a d gn e ig n
2 算法描 述
基本 的 C MA盲均衡算法描述如下 :
W( + )w ( )“ ( ) ( ) n 1= n 十e n n

() 1 () 2
( )( —W n X( ) ) ( ) n n = A I ( ) n l W n ( )
其 中, n 1为 n l时刻 滤波器 的权系数 向量 , n 为 n时 W( + ) + w( ) 刻滤波器 的权系数 向量 , 自适应 步长 ,( ) n时刻 的误 为 en为 差 函数 , () n x n为 时刻的输入样本 向量 , 表示共轭 , 由信 A是 源序列确定的实常数 。 基于数据重用思想的 C A盲均衡算法描述如下 : 设接收 M 假 数据样本 ( ) n 的长度为 , 并且这 个数据样本几乎包含了信 道可能的输 出状态 ,即意味着这 个数据样本包含了所有的信 道信息 。 对于缓变的信道 , 这种假 设是成立的。 因此仅利用这 个 数据样本进行信道 均衡是可能的。为方便描述 , 的 C A 基本 M 为符号间隔均衡器。 初始迭代时 , ( ) : 1= 0 + ( ) 由式 1得 w( ) w() 0

仿射投影数据重用MCMA盲均衡

仿射投影数据重用MCMA盲均衡
大. 主要 问题 在于 盲均 衡器 的 收敛速 率 , 其 因为 接收
号盲均衡 的需要 ; 文献 [ , ] 4 5 分别利用倒三谱和三 阶累积量等高阶统计量设计的盲均衡算法 , 大大减
少了算法的收敛时间 , 多数情况下仍需几百甚至 但 上千个信号样本才能收敛 , 且算法需要估计接收信
号样 点 的 四阶累 积量 和 三 阶 累 积量 , 算 复杂 度 太 计
Ab t a t o e l d e u l ai n ag r h wi a i o v r e c ae i p o o e o r c ie t e b rtmo e sr c :A n v lb i q ai t l o t m t r p d c n e g n e r t s r p s d t e e v h u s— d n z o i h

要: 针对 突发信号的盲接收 , 出一种快速收敛 的盲均衡算法 . 提 该算法将 自适应滤波领域 中的仿射投影和数据
重用思想 引入修 正常模算 法( C A 盲均衡器. MM ) 与传统 的 M M C A算法相 比, 大大提高 了算法 的收敛速率 , 于突 适用 发信号 的盲均衡 . 在数值模拟 中 , 与传统 的 MC A算 法在收敛速率 、 态误差等方面进行 了对 比分析. M 稳
s n 1 h e f fn r et nad dt— u i dpieft n e s p l d t tem d e o s n i a.T ei ao a iepo c o n a r s gi a a t l r gf l i a pi o h o i dcnt t g d f j i ae n n v ie i i d e i f a
第2 6卷
第 6期

简化的RLS-CMA 盲均衡_水声信道常数模盲均衡:理论、算法与仿真_[共2页]

简化的RLS-CMA 盲均衡_水声信道常数模盲均衡:理论、算法与仿真_[共2页]

水声信道常数模盲均衡:理论、算法与仿真52 2.4.3 简化的RLS-CMA 盲均衡RLS-CMA 盲均衡以较大的计算复杂度可以获得更好的均衡性能,在对时变水声通信信道跟踪上具有实际应用价值。

为了进一步减小RLS-CMA 盲均衡的计算复杂度,可以考虑简化自相关矩阵的逆矩阵()n P 的递推迭代求解过程,以降低RLS-CMA 盲均衡的计算复杂度。

在()n P 的计算中,只取其主对角线上的元素参与迭代,而忽略矩阵中其他的元素。

这种近似仍然能够在一定程度上保留RLS-CMA 的快速收敛特性,另外可以推导证明,这种近似的特殊形式就是归一化LMS- CMA 。

根据这一思想,可以得到简化RLS-CMA 盲均衡的迭代公式,见表2-3。

表2-3 简化RLS-CMA 盲均衡实现流程初始化:均衡器权系数(0)w 中心系数抽头初始化,1(0)δ−=P I ,其中,δ为一个很小的正数,I 为b b L L ×单位阵,b L 为线性均衡器的阶数。

迭代过程:对于1,2,n ="计算()*H ()()(1)()u n y n w n y n =− H ()(1)()CM e n R w n un =−− H [(1)]()()()[(1)]()n u n n u n n u n λΛ−=+Λ− ,P k P λ为遗忘因子 H 1()[(1)]()()[(1)]n n n u n n λ⎡⎤=Λ−−Λ−⎣⎦ P P k P *()(1)()()w n w n n e n =−+k其中,[]Λ⋅表示取矩阵的主对角元素运算。

经过这一简化,将增益矢量()n k 和自相关矩阵的逆矩阵的递推计算由矩阵相乘简化成为了向量相乘,使得计算复杂度由2()O N 简化为()O N 。

【仿真分析】 仿真信道采用典型电话信道模型,其信道等效基带冲激响应为 [0.04,0.05,0.07,0.21,0.5,0.72,0.36,0,0.21,0.03,0.07]=---h (2-101) 发射信号采用等概率二进制序列生成,采用QPSK 调制方式,信道噪声为加性高斯白噪声,信噪比30SNR =dB 。

频选信道CMA频域盲估计与均衡的开题报告

频选信道CMA频域盲估计与均衡的开题报告

频选信道CMA频域盲估计与均衡的开题报告一、研究背景在多天线无线通信系统中,由于信道的复杂性和干扰的存在,会对信号传输造成影响,使接收信号受到损失、失真和干扰。

为解决这些问题,人们引入信道均衡技术,即信号传输过程中,对受到干扰的信号进行修正和矫正,使其符合预期的信号特性,从而提高接收数据的可靠性和准确性。

常用的均衡方法有线性均衡、最小均方误差等,但这些方法均需要准确的信道状态信息,而如何准确地估计信道状态信息则成为一项重要的研究方向。

频域盲估计技术是一种无需先验信息的信道估计方法,可以消除频率偏移和多普勒效应,提高系统性能,因此成为研究热点。

二、研究内容本文将以频域盲估计技术为主要研究内容,针对频域盲估计在信道均衡中的应用进行研究。

具体研究内容主要包括以下几点:1. 了解频域盲估计原理及相关算法对频域盲估计原理、常用算法如CMA、DFE等进行研究,比较其优缺点,为后续研究提供基础。

2. 设计基于CMA的频域盲估计均衡系统本文将以CMA为例,设计基于CMA的频域盲估计均衡系统,并进行仿真实验来验证其性能。

3. 对比频域盲估计与其他估计方法的性能差异将频域盲估计与传统的基于先验信息的均衡方法如ZF、MMSE等进行对比,评价其性能差异,分析其优劣。

4. 分析频域盲估计方法在实际系统中的应用本文将对频域盲估计方法在实际系统中的应用进行探讨,并对其应用场景、条件等进行分析。

三、研究意义本文将探讨频域盲估计在无线通信系统中的应用,相比于传统的方法,该技术无需获取先验信息,简化了均衡过程,同时提高了系统性能,具有较大的实用价值。

因此,该研究具有以下意义:1. 增强理论知识通过研究频域盲估计和其他均衡方法的原理和算法,能够深入理解均衡技术,并为信号处理领域的进一步研究提供理论基础。

2. 提高系统性能本文将设计基于CMA的频域盲估计均衡系统,并对其性能进行仿真实验,可以为实际通信系统的性能提升提供参考,具有一定的应用价值。

加入判决引导的恒模均衡算法优化

加入判决引导的恒模均衡算法优化

加入判决引导的恒模均衡算法优化梅凡;邓元策;王竹刚【摘要】Multipath propagation and bandwidth limitation bring the Inter-Symbol Interface(ISI) during signal transmission through of wireless channel. Constant Modulus Algorithm(CMA) is the mostly used blind equalization method. This paper proposed an optimized CMA method which introduces Decision-directed error and variable step size, in order to provide faster convergence and smaller steady state error compared with traditional CMA. Simulation experiments prove the performance of the proposed algorithm, performance show that it is easier to be fulfilled with hardware.%多径传输和带宽的限制使得无线信道的传输存在码间串扰(ISI)。

恒模均衡算法(CMA)是最常用的自适应盲均衡技术。

针对CMA收敛较慢和收敛之后稳态误差较大的问题,利用最小均方误差(MSE)引入判决引导误差,同时也引入了变步长。

仿真实验表明该算法对比CMA而言能够提高收敛速度,稳态误差更小,同时易于硬件实现。

【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2016(024)023【总页数】4页(P143-145,156)【关键词】恒模均衡;判决引导;变步长;最小均方误差【作者】梅凡;邓元策;王竹刚【作者单位】中国科学院国家空间中心北京100190; 中国科学院大学北京100190;中国科学院大学北京100190;中国科学院国家空间中心北京100190【正文语种】中文【中图分类】TN911.5无线通信中,信道环境的复杂多变使得信号通过多条路径到达接收端,因此带来了多径干扰。

盲均衡CMA盲均衡算法仿真研究毕业论文

盲均衡CMA盲均衡算法仿真研究毕业论文

( 此文档为word 格式,下载后您可任意编辑修改!)CMA 盲均衡算法仿真研究摘要盲均衡是一种新兴的自适应均衡技术,它不需要参考输入的训练序列来维持正常工作,仅依据接收序列本身的先验信息来均衡信道特性。

自它出现后,就得到广泛的关注,并在许多领域中得到应用。

本文系统地分析研究和归纳总结了盲均衡的基本理论。

重点分析了Bussgang类盲均衡算法中的恒模(CMA, Constant Modulus Algorithm )盲均衡算法。

分析了传统CMA盲均衡算法的收敛性能,由于采用固定步长,使得收敛速度和收敛精度之间相互制约,其应用受到很大的限制。

为了解决这一矛盾,本文提出了一种基于均方误差(MSE, Mean Square Error)的CMA盲均衡算法,这是一种利用时变步长来代替固定步长的自适应变步长CMA盲均衡算法,并进行了计算机仿真。

结果表明改进算法相对于CMA算法收敛性能有一定的提高。

关键字:盲均衡,恒模算法, 变步长,均方误差CMA BLIND EQUALIZATION ALGORITHM SIMULATIONABSTRACTThis paper analyzed systematically studies and summaried the blind balanced elementary theory. Analysis focused on the Bussgang type blind equalization of constant modulus algorithm (CMA, Constant Modulus Algorithm) algorithm for blind equalization. This paper analyzes of the traditional CMA blind equalization algorithm performance, as a result of the use of fixed-step, making convergence speed and residual error become a contradiction, which makes the application fields of CMA algorithm limited. In order to solve thecontradiction ,this paper derives an improved CMA blind equalization algorithm utilizing the vary of MSE. This is an adaptive variable step-size CMA blind equalization algorithm, which uses a time-varying step size to replace the fixed step size. The simulation with computer shows the improved algorithms CMA algorithm.KEYWORDS: blind equalization , Constant Modulus Algorithm , variable step-size, Mean Square Error目录摘要(中文)................................................................... I...摘要(外文).. (II)1绪论 (1)1.1研究盲均衡的目的和意义 (1)1.2盲均衡的研究现状 (2)1.3衡量算法收敛性能的指标 (3)2恒模算法 (4)2.1盲均衡的基本结构 (4)2.2Bussgang类盲均衡算法 (6)2.2.1决策指向算法 (7)2.2.2 Sato 算法 (7)2.2.3 Godard 算法 (8)2.3恒模算法的提出 (8)2.4恒模算法的理论推导 (9)2.5步长因子对恒模算法收敛性能的影响 (11)3基于剩余误差的变步长恒模盲均衡算法 (17)3.1恒模算法中剩余误差的分析 (17)3.2基于MSE的变步长恒模盲均衡算法 (18)3.2.1基于MSE的变步长恒模盲均衡算法的表达形式 (18)3.2.2算法性能分析 (18)3.3基于MSE的变步长恒模算法的MATLAB实现 (19)结论 (24)参考文献 (25)附录 (26)致谢 (32)1 绪论盲均衡是一种新兴的自适应均衡技术,它不需要参考输入的训练序列来维持正常工作,仅依据接收序列本身的先验信息来均衡信道特性。

基于GNURadio的CMA盲均衡器和锁相环组合设计与实现

基于GNURadio的CMA盲均衡器和锁相环组合设计与实现

基于GNURadio的CMA盲均衡器和锁相环组合设计与实现李晓光;潘克刚【摘要】在分析Bussgang类恒模算法(Constant Modulus Algorithm,CMA)盲均衡基础上,使用改进型CMA结合二阶锁相环(PLL)的盲均衡方法,实现对MQAM(M=4,16,64)和MPSK(M=2,4,8)信号经过高斯噪声信道后发生的频率偏移和相位偏移的消除.组建了基于GNURadio和USRP软件无线电平台的CMA+PLL 盲均衡处理模块.通过对MQAM和MPSK信号的测试,模块在噪声影响下对信号频率和相位偏移依然有良好的纠正性能,为使用软件无线电平台实时接收处理信号做好模块化验证.【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2018(037)007【总页数】4页(P67-70)【关键词】盲均衡常模算法;二阶锁相环;GNURadio;USRP【作者】李晓光;潘克刚【作者单位】中国人民解放军陆军工程大学通信工程学院,江苏南京210007;中国人民解放军陆军工程大学通信工程学院,江苏南京210007【正文语种】中文【中图分类】TN919.3+40 引言在通信系统中不理想的信道会对信号造成畸变,其中非常普遍的畸变就是信道间干扰和码间干扰,会使信号的频率发生频移和相位发生偏转,降低数据传输的可靠性。

为此,常在接收端采用适当补偿的方式解决畸变问题。

Bussgang类盲均衡算法是以一种迭代方式进行盲均衡,缺点是算法收敛时间长,收敛后稳态剩余误差大[1]。

Godard最早提出恒模算法(Constant Modulus Algorithm,CMA),它是Bussgang类盲均衡算法中最常用的一种[2-3]。

郭晓宇、赵宝峰等对恒模盲均衡算法进行了改进[4-5]。

童本锋设计了基于锁相环的CMA盲均衡器[6],解决了信号幅度变化和相位偏移补偿的问题。

改进型CMA盲均衡器可以对信号幅度做均衡,其性能优于常规CMA,二阶PLL可以对频偏和相位旋转进行补偿,其性能优于一阶锁相环,而两者结合可以提高收敛速度,减少稳态误差,可以用于实时信号的畸变处理。

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(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)CMA盲均衡算法仿真研究摘要盲均衡是一种新兴的自适应均衡技术,它不需要参考输入的训练序列来维持正常工作,仅依据接收序列本身的先验信息来均衡信道特性。

自它出现后,就得到广泛的关注,并在许多领域中得到应用。

本文系统地分析研究和归纳总结了盲均衡的基本理论。

重点分析了Bussgang类盲均衡算法中的恒模(CMA, Constant Modulus Algorithm)盲均衡算法。

分析了传统CMA盲均衡算法的收敛性能,由于采用固定步长,使得收敛速度和收敛精度之间相互制约,其应用受到很大的限制。

为了解决这一矛盾,本文提出了一种基于均方误差(MSE, Mean Square Error)的CMA盲均衡算法,这是一种利用时变步长来代替固定步长的自适应变步长CMA盲均衡算法,并进行了计算机仿真。

结果表明改进算法相对于CMA算法收敛性能有一定的提高。

关键字:盲均衡,恒模算法, 变步长,均方误差CMA BLIND EQUALIZATION ALGORITHM SIMULATIONABSTRACTThis paper analyzed systematically studies and summaried the blind balanced elementary theory. Analysis focused on the Bussgang type blind equalization of constant modulus algorithm (CMA, Constant Modulus Algorithm) algorithm for blind equalization. This paper analyzes of the traditional CMA blind equalization algorithm performance, as a result of the use of fixed-step, making convergence speed and residual error become a contradiction, which makes the application fields of CMA algorithm limited. In order to solve the contradiction ,this paper derives an improved CMA blind equalization algorithm utilizing the vary of MSE. This is an adaptive variable step-size CMA blind equalization algorithm, which uses a time-varying step size to replace the fixed step size. The simulation with computer shows the improved algorithms CMA algorithm.KEYWORDS: blind equalization ,Constant Modulus Algorithm , variable step-size, Mean Square Error目录摘要(中文) (I)摘要(外文) (II)1绪论 (1)1.1研究盲均衡的目的和意义 (1)1.2盲均衡的研究现状 (2)1.3衡量算法收敛性能的指标 (3)2恒模算法 (4)2.1盲均衡的基本结构 (4)2.2Bussgang类盲均衡算法 (6)2.2.1 决策指向算法 (7)2.2.2 Sato算法 (7)2.2.3 Godard算法 (8)2.3恒模算法的提出 (8)2.4恒模算法的理论推导 (9)2.5步长因子对恒模算法收敛性能的影响 (11)3 基于剩余误差的变步长恒模盲均衡算法 (17)3.1恒模算法中剩余误差的分析 (17)3.2基于MSE的变步长恒模盲均衡算法 (18)3.2.1 基于MSE的变步长恒模盲均衡算法的表达形式 (18)3.2.2 算法性能分析 (18)3.3基于MSE的变步长恒模算法的MATLAB实现 (19)结论 (24)参考文献 (25)附录 (26)致谢 (32)1绪论盲均衡是一种新兴的自适应均衡技术,它不需要参考输入的训练序列来维持正常工作,仅依据接收序列本身的先验信息来均衡信道特性。

因此,在数据通信系统中不必发送训练序列,可以提高信道效率,同时盲均衡技术还可以获得更好的均衡性能。

盲均衡技术优越的性能使它受到更加广泛的关注,并在许多领域中得到应用。

盲均衡技术可有效地应用于数字通信、雷达、地震和图像处理等系统。

盲均衡技术己成为数字通信领域中热点研究的课题之一。

在盲均衡的几种算法中,又以CMA(Constant Modulus Algorithm)恒模算法的研究最为广泛。

1.1 研究盲均衡的目的和意义在数字通信系统中,带限发射、接收滤波器、放大器、时延与多径效应、发射机与接收机之间的相对运动、祸合效应和多址干扰等因素综合作用会使信号序列在传递过程中产生码间干扰和信道间干扰.为了降低误码率,必须对码间干扰进行适当的补偿。

传统的克服码间干扰的方法是在接收端加均衡器,使均衡器的特性正好与信道的特性相反,使之能够准确补偿传输信道的特性,从而消除码间干扰。

有些应用场合如无线移动通信中信道是时变的,为了准确地补偿信道的特性,均衡器应有及时调整参数、动态跟踪信道变化的能力,具有这种“智能特性”的均衡器称之为自适应均衡器。

这种均衡器在数据传输之前,通常需要预先发送一段收端和发端都已知的训练序列。

接收机测量出该序列通过信道后产生的变化或误差,并依据该误差信息对均衡器参数进行调整,最终使均衡器正好补偿信道特性,从而使接收机能够从均衡器输出中得到几乎无错的发送信号,保证数据的可靠传输。

这段过程被称为训练,此时均衡器被称为工作在训练模式。

训练过程结束后,数据传输开始,此时发送信号是未知的,为了动态跟踪信道特性可能发生的变化,接收机将均衡器输出的判决信号作为参考信号,用来测量信号通过信道后产生的误差,对均衡器输出的信号继续进行调整,此时均衡器工作在判决(Decision Directed)模式。

根据自适应滤波理论,均衡器在判决修正模式下能正常工作的条件是输入信号的眼图预先张开到一定程度(判决结果的错误率极低),以保证均衡器可靠地收敛。

如果这个条件不满足,就要由发端发送一个收端已知的训练序列对均衡器进行训练,使之收敛。

因而训练过程也被称为均衡器的学习过程,对一般通信系统来讲是不可缺少的阶段。

然而训练序列的使用有如下几点缺陷:(1) 由于训练序列的传输占用了部分时间,有效的信息速率降低了。

(2) 对于严重的衰落信道,训练序列必须频繁发送。

(3) 当通信发生短时中断时,每一次新的通信开始之前必须发送训练序来初始化接收机。

(4) 在某些特殊应用场合,接收机无法得到训练信号(如在破译截获的敌方信号时)。

由于自适应均衡器具有上述缺陷,使之不能适应现代数字通信系统高速度、大容量的发展趋势。

因此,近年来人们致力于研究不借助训练序列,仅仅根据接收到的信号序列本身进行自适应均衡的技术----盲均衡。

与普通均衡器相比,盲均衡器具有收敛域大、应用范围广等特点。

1.2盲均衡的研究现状1975年,日本学者Y·Sato在对传统的自适应均衡的均方误差函数进行了简单改进后,第一次提出应用于多幅度调制数据传输中的自恢复均衡的概念,后称之为盲均衡。

自此以后,许多专家学者都投入到盲均衡的研究中,从不同方面采用各种代价函数和优化方法,得出许多应用于不同场合的盲均衡算法。

目前,盲均衡的研究主要分为以下几类:(1)基于高阶谱的盲均衡一般情况下,基于二阶统计量的盲均衡算法只能解决最小或最大相位信道的均衡问题,对非最小相位信道则无能为力。

但是系统输出序列的高阶统计量既能反映信道传递函数的幅度信息和相位信息,又能有效抑制信道中的加性高斯噪声,从而能用于各种信道辨识与参数估计。

(2)基于神经网络的盲均衡信道均衡也可以看作为分类问题,把均衡器看成判决器,从而尽量精确地恢复发送序列。

因此有很强分类功能的神经网络就很适合做均衡器。

神经网络为非线性动态系统,它具有很大规模并行处理、高度的鲁棒性等特征,尤其适于处理复杂的非线性问题。

(3)基于信号检测的盲均衡有些文献将基于信号检测理论的盲均衡算法从原理上分为最大似然序列估计盲均衡算法,贝叶斯估计盲均衡算法,以及最小错误概率盲均衡算法等。

(4)Bussgang类盲均衡Bussgang类盲均衡以横向滤波器为结构,利用信号的物理特征选用合适的代价函数和误差控制函数来调节均衡器抽头,使得恢复信号接近于源信号。

此类算法是以一种迭代方式进行盲均衡,并在均衡器输出端对输出信号作无记忆非线性变换。

由于它是在传统自适应滤波的基础上发展而来,因此保留了传统自适应算法的简单性,复杂度低,运算量小,概念清楚,易于实现。

但这类算法的缺点是算法收敛时间长,手电后稳态剩余误差大,对非线性或存在零点的信道均衡效果不好等。

目前桥位经典的Bussgang类算法由Sato算法、决策指向算法、BGR算法、Stop and Go算法、Godard算法等。

1.3 衡量算法收敛性能的指标衡量算法收敛性能的指标主要有收敛速度、误码特性、运算复杂度、跟踪时变信道的能力和抗干扰能力等。

(1)收敛速度均衡器开始工作后,需要一个收敛过程才能使均衡器的抽头系数由初值逐渐过渡到最优值,收敛速度越快,收敛过程所需时间越短,通信初期的误码数越少。

(2)误码特性在不增加算法计算复杂度和收敛速度满足要求的前提下,降低均衡器的误比特率(BER)具有重要意义。

(3)运算复杂度许多均衡算法尽管收敛速度快,但计算量太大,因而对硬件和软件要求很高,使其实际应用受到很大的限制。

因此,在误码率满足要求的前提下,应降低均衡算法的计算复杂度。

(4)跟踪时变信道的能力算法跟踪时变信道的能力,主要体现在信道发生时变的情况下,算法能否收敛和稳定的问题。

算法的跟踪能力受其原理和参数的制约。

(5)抗干扰能力抗干扰能力是算法对信道中叠加的噪声,尤其是突发强噪声干扰的抵抗能力。

抗干扰能力差的算法遇到强噪声干扰时收敛性能变差甚至无法收敛。

2恒模算法2.1盲均衡的基本结构图2-1为盲均衡原理框图。

其中是发送序列,是未知信号的冲激响应(包含了发射滤波器、传播媒介和接受滤波器的综合作用),为系统接收序列,同时也是盲均衡器的输入序列,为噪声信号,为均衡器的冲激响应,为被均衡器恢复的信号,为判决输出信号。

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