短波信道自适应盲均衡算法研究

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短波通信以其设备简单、开设方便、移动灵活、通信距离远、抗毁性强等优点,广泛应用于各种通信领域尤其是军事通信中,但由于短波信道的多径效应引起的码间干扰,严重影响了通信的质量。为了改善通信质量,人们采用了各种方法来消除这种干扰,其中均衡技术是克服短波信道传输特性的有效手段,一直是短波通信设备研究和开发的关键技术。近年来,盲均衡技术由于不需要发送训练序列,可以大大提高信道传输容量并能跟踪信道时变特性,受到了通信和信号处理领域研究人员的广泛关注,在未来无线通信系统设计中具有较大应用前景。本论文试图在前人研究工作的基础上对这一技术做出进一步的探讨。文章首先指出了短波通信在军事通信中的重要作用,从无线信道对短波通信的影响,引出使用盲均衡技术的必要性,并对盲均衡技术当前的研究现状进行了总结,指出了其中存在的问题和解决思路,从而指明了本论文研究的出发点。第二章详细介绍了短波信道的基本特性。从电离层结构入手对短波信号传输产生的多径干扰和衰落效应等特征进行分析,对短波信道给信号传输带来的影响有了更全面、更深入的认识。紧接着在第三章对盲均衡的基本原理作了简单的介绍,通过对盲均衡性能的评价指标简介,归纳总结了评估盲均衡算法需要考虑的主要因素,为本论文的研究奠定了理论基础。在第四章中,作者将线性系统盲均衡中的最大峰度准则与输出信号的判决引导均方误差相结合,设计了一种短波信道盲均衡算法。该算法具有两个明显的优点:一是采用了高阶累积量,对高斯噪声有较好的抑制能力;二是利用实数编码的遗传算法对准则函数进行最优化搜索,解决了传统梯度搜索方法容易陷入局部收敛问题。最后通过仿真验证了上面的结论。在第五章中,作者设计了一种变步长的、误差控制函数在改进的恒模算法和判决引导-最小均方算法间切换的盲均衡算法,充分利用了它们的优点,加快了算法的收敛速度,减少了算法收敛后的稳态误差。此外,由于采用的代价函数中包含了相位信息,在幅度得到均衡的同时消除了恒模算法均衡后的相位旋转问题。文章最后对全文进行了总结和回顾,并重点指出了今后需要继续进行的相关研究工作和可能采用的方法。
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