水声通信中盲均衡算法研究

来源 :云南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yyll2008
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在水声技术中占有重要地位的海洋声信道充满着各种复杂的因素,使得传递的信息容易造成失真,为此就需要采用一种有效的技术对信道失真进行补偿,以此来减小甚至消除信号码元间的干扰,这种有效的技术就是通常所说的均衡技术。在一般情况下所采用的技术是自适应的均衡方式,但这种传统的均衡技术却需要在传送实际数据之前周期性地重复传送一列固定的训练序列,这种方式不仅占用了大量的带宽,同时还会使通信的效率降低,这时就迫切需要一种新的均衡方式来克服这种缺点。本论文系统地研究了这种新的盲自适应均衡方式,它可以在不发送训练序列,直接发送实际数据的情况下,利用所发送的实际数据对信道进行均衡,能有效地减少所利用的带宽,同时提高通信的效率。本论文主要的研究内容包括:1.多途信道的仿真。多途信道是水声通信中最普遍也是最重要的信道,与其他通信过程中的信道相比,多途信道会使传输的信息出现严重的码间干扰,加大传输信息的误码率,因此本文首先对多途信道进行了系统的研究,并通过仿真分析了信息在传送时所处的深度和距离对于信息传输的影响,为后续算法的研究提供基础。2.恒模盲自适应均衡(CMA)算法的实现。对传统CMA算法进行了系统的分析和研究,并利用CMA算法分析不同的信噪比和均衡器对于算法性能的影响。在此基础上,针对CMA算法中信号相位偏转的问题研究了一种改进算法,即实虚部分开的恒模算法(RICMA),并通过仿真实验证明了该算法改善相位偏转问题的有效性。3.利用其他误差函数的盲自适应均衡算法的实现。针对CMA算法中误差函数并不具备对称性的特点研究两种利用不同的误差函数的盲自适应均衡算法即基于对数正态(LECMA)和双曲正切(HTECMA)误差函数的盲均衡算法,并通过仿真验证改进算法对于信号均衡的可行性。4.利用分数间隔的盲自适应均衡算法的实现。针对CMA算法中信道利用率较低的问题研究了一种基于T4分数间隔均衡器的盲均衡算法,这种算法可以更多的利用信道的有用信息,从而更好的实现均衡。并通过仿真验证了这种改进算法的有效性。5.利用不同准则的盲自适应均衡算法的实现。针对CMA算法收敛速度较慢的缺点,分析了一种基于两种不同准则的盲均衡算法(CMA DD),并通过仿真验证了这种算法实现的可行性。本论文主要采用两种不同的仿真方法验证各种算法的可行性,并对各算法的优缺点进行了比较。同时本论文还针对水声通信中的复杂多途信道进行了专门的研究,确定最终用于仿真实验的合理信道。
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