面向高阶正交振幅调制信号的信道盲均衡方法及盲均衡器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114826834A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202210306443.8(22)申请日2022.03.27(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市太白南路2号西安电子科技大学(72)发明人李进樊琛刘明骞张俊林(74)专利代理机构西安长和专利代理有限公司61227专利代理师肖志娟(51)Int.Cl.H04L25/02(2006.01)H04L25/03(2006.01)H04L27/36(2006.01)权利要求书3页说明书14页附图3页(54)发明名称面向高阶正交振幅调制信号的信道盲均衡方法及盲均衡器(57)摘要本发明属于无线通信中的信道盲均衡技术领域，公开了一种面向高阶正交振幅调制信号的信道盲均衡方法及盲均衡器，首先，基于高阶正交振幅调制信号星座图特征选取特定模值Ri，构建关于Ri的先验概率，计算由均衡器输出信号模值与Ri的均衡误差并排序，依照先验概率提取全量样本中对应于恒定模值Ri的样本集合作为选定样本集合，记为Ωi；然后依据经典恒模算法与Ωi构建高阶正交振幅调制信道下代价函数JMCMA(w)；最后依据牛顿法构建高阶正交振幅调制信道下盲均衡方法的迭代公式，最优化盲均衡器并最小化代价函数JMCMA(w)。本发明可以有效抑制高阶正交振幅调制信道下经典恒模均衡方法带来的人为误差和误调，实现一种快速收敛的牛顿法最优化信道盲均衡器。CN114826834ACN114826834A权利要求书1/3页1.一种面向高阶正交振幅调制信号的信道盲均衡方法，其特征在于，所述面向高阶正交振幅调制信号的信道盲均衡方法首先，基于高阶正交振幅调制信号星座图特征选取特定模值Ri，构建关于Ri的先验概率，计算由均衡器输出信号模值与Ri的均衡误差并排序，依照先验概率提取全量样本中对应于恒定模值Ri的样本集合作为选定样本集合，记为Ωi；然后依据经典恒模算法与Ωi构建高阶正交振幅调制信道下代价函数JMCMA(w)；最后依据牛顿法构建高阶正交振幅调制信道下盲均衡方法的迭代公式，最优化盲均衡器并最小化代价函数JMCMA(w)。2.如权利要求1所述的面向高阶正交振幅调制信号的信道盲均衡方法，其特征在于，所述面向高阶正交振幅调制信号的信道盲均衡方法具体包括以下步骤：第一步，样本选择，记高阶正交振幅调制信号的模值构成的集合为Ω＝{Ri}(i＝1,2,…,I)，I表示特定模值的个数，记观测信号样本总数为N，首先选取高阶正交振幅调制信号特定模值Ri，然后计算基于Ri的先验概率和均衡误差(n＝1,2,…,N)，依据先验概率计算样本长度Ni，并将均衡误差按照升序排序，取其中前Ni个样本作为选定样本Ωi；第二步，构建代价函数，记均衡器为w，依据经典恒模算法与选定观测信号样本Ωi构建高阶正交振幅调制信道下代价函数JMCMA(w)；第三步，构建迭代公式，依据牛顿法构建高阶正交振幅调制信道下盲均衡方法的迭代公式，最优化盲均衡器并最小化代价函数。3.如权利要求2所述的面向高阶正交振幅调制信号的信道盲均衡方法，其特征在于，所述选择恒模样本Ωi方法，记高阶正交振幅调制信号的模值构成的集合为Ω＝{Ri}(i＝1,2,…,I)，记观测信号样本总数为N，首先选取高阶正交振幅调制信号特定模值Ri，然后计算基于Ri的先验概率和均衡误差(n＝1,2,…,N)，依据先验概率计算样本长度Ni，并将均衡误差按照升序排序，取其中前Ni个样本作为选定样本Ωi；记高阶正交振幅调制信号的模值构成的集合为Ω＝{Ri}(i＝1,2,…,I)，由于均衡器的稳态输出是对传输信号的估计值，输出根据模值被划分为不同的子集相应的信道观测信号向量x(n)被划分为不同的子集：其中是理想均衡器，[·]H表示矩阵的共轭转置，|·|表示取绝对值；记用于搜索最优化均衡器的总样本数为N，首先遵循以下原则选择高阶正交振幅调制信号的恒定模值Ri：第一，具有所选模值的圆应通过尽可能多的点；第二，所选圆与其相邻圆之间的距离应尽可能大；其次根据所选Ri计算高阶正交振幅调制信号的先验概率，结合先验概率和样本总量得到所选目标样本长度，记为Ni：其中，Pi为模值Ri的星座点数，Q为高阶正交振幅调制信号的阶数，为具有模值Ri的传2CN114826834A权利要求书2/3页输信号的先验概率，表示向下取整运算；如果盲均衡器收敛于最优解，即则存在数学关系因此有如下不等式成立：对于所有xi(n)∈Ωi和成立；显然，根据集合Ωi的定义，在理想情况下此外，并且远大于0；根据上述结论，均衡器输出误差对按照升序进行排序，则前Ni项对应的x(n)构成的样本集合Ωi被认为是选定的具有模值Ri的样本集合；然而，在实现信道均衡之前，最优均衡器是未知的，为了解决这一问题，使用第k