基于变结构盲均衡处理的算法研究

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随着现代化水下通信的快速发展和普及,越来越高的传输速度和复杂恶劣的通信环境使码间干扰日益严重,如何消除码间干扰已经成为保障水声信道中的高数据率可靠传输的一个重要因素。在各种方法中,均衡是最为常用的方法,其中传统的自适应均衡技术需要重复发送训练序列,占用大量本不富裕的带宽,而盲均衡算法符合实际应用的需要,不必发送训练序列,已经成为应用的主流。因此,研究盲均衡算法在水声通信中的性能是非常必要的。 论文系统研究了水声通信中的盲均衡技术,以克服水声信道高速数据传输中的码间干扰效应的理论方法为基础,讨论提出了几种盲均衡算法,并通过计算机仿真验证了算法性能,研究内容主要包括以下几个方面: ● 从通信的观点分析了多径水声信道的物理特性及水声信道的数学模型,同时论述了水声信道盲均衡的基本原理及其算法评价标准。 ● 对目前广泛应用的几种盲均衡算法进行了研究,提出了变步长盲均衡算法,对它们的原理和结构进行了描述,分别对其在特定的水声信道中的性能进行了理论仿真,得到满意的结果,并且与Bussgang算法和多模算法相结合来提高水声信道盲均衡算法的收敛速度。通过仿真实验与传统算法进行了对比研究,证明了该算法的有效性,展示了盲均衡技术与其他均衡技术相比的优越性和广阔的应用前景。 ● 针对水声信道中严重的码间干扰现象,在判决反馈均衡器的基础上,采用分数的方法,研究了非线性结构的常数模盲均衡算法。最后基于Volterra级数建立了一种新的盲均衡结构——变结构双线性均衡器,利用计算机仿真说明改进后的结构具有更好的收敛性能和良好的实际应用价值。 本论文通过对不同结构不同算法的均衡器研究分析,说明随着数字信号处理技术的发展,盲均衡算法能够有效的提高信息的传输速率,在不同特性的通信信道中表现出更加广泛的实用性和稳定的性能。 本课题是国家自然科学基金资助项目。
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