一种分数低阶统计量模值变换小波频域多模盲均衡方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103117969A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103117969103117969A(43)申请公布日2013.05.22(21)申请号201310036113.2(22)申请日2013.01.30(71)申请人南京信息工程大学地址210044江苏省南京市浦口区宁六路219号(72)发明人郭业才郭军龚溪冷柯辰毕丞(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人朱小兵(51)Int.Cl.H04L25/03(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书7页说明书7页附图4页附图4页(54)发明名称一种分数低阶统计量模值变换小波频域多模盲均衡方法(57)摘要本发明提出了一种分数低阶统计量模值变换小波频域多模盲均衡方法，所述方法利用分数低阶统计量抑制α稳定分布噪声的同时，利用模值变换将多个幅度模值变换成单一幅度模值，然后将正交小波变换、快速傅里叶变换引入到多模盲均衡方法中。所述方法通过模值变换实现了对M阶正交幅度调制信号MQAM的有效均衡，同时利用FFT和重叠保留法减小了计算量，并在信号进入均衡器之前对其进行正交小波变换，减小了输入信号的自相关性。本发明方法具有较快的收敛速度和较小的稳态误差，在水声通信领域具有一定的应用价值。CN103117969ACN103796ACN103117969A权利要求书1/2页1.一种分数低阶统计量模值变换小波频域多模盲均衡方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A，将发射信号a(n)经过脉冲响应信道c(n)得到信道输出向量b(n)，其中n为时间序列；步骤B，采用α稳定分布噪声w(n)和步骤A所述的信道输出向量b(n)得到正交小波变换前的均衡器输入信号y(n)：y(n)=w(n)+b(n)；步骤C，对步骤B所述的均衡器输入信号y(n)取其实部yr(n)和虚部yi(n)，然后对实部yr(n)和虚部yi(n)分别进行正交小波变换，则经过正交小波变换后的信号为vr(n)=Qyr(n)，vi(n)=Qyi(n)式中，Q为正交小波变换矩阵，vr(n)和vi(n)分别为时域均衡器输入信号y(n)的实部yr(n)和虚部yi(n)经过正交小波变换后的信号分量，频域均衡器输出Z(N)的实部Zr(N)和虚部Zi(N)分别为Zr(N)=Rr(N)Fr(N)，Zi(N)=Ri(N)Fi(N)式中，N表示长度为L的数据块的块数，L为均衡器权向量长度，Fr(N)和Fi(N)分别为频域均衡器权向量F(N)的实部和虚部，Rr(N)和Ri(N)分别为vr(n)和vi(n)经过快速傅里叶变换后的频域实部和虚部；步骤D，对步骤C频域均衡器输出信号Z(N)的实部Zr(N)和虚部Zi(N)分别作傅里叶反变换得到时域均衡器输出信号z(n)的实部zr(n)和虚部zi(n)。2.根据权利要求1所述的一种分数低阶统计量模值变换小波频域多模盲均衡方法，其特征在于，所述步骤C中，频域均衡器权向量F(N)的计算步骤如下：步骤C-1，计算模值变换时域误差函数et(n)的实部ert(n)与虚部eit(n)，计算公式如下：式中，|·|为取模运算，p为大于零小于1的正数，E{·}表示求数学期望，art(n)与ait(n)分别为发射信号a(n)的实部ar(n)与虚部ai(n)分别经过模值变换后的信号分量，与分别为art(n)与ait(n)的p阶统计模值，zrt(n)与zit(n)分别为时域均衡器输出信号z(n)的实部zr(n)与虚部zi(n)经过模值变换后的实部与虚部；步骤C-2，对模值变换时域误差函数et(n)的实部ert(n)与虚部eit(n)作傅里叶变换后，得到模值变换频域误差函数Et(N)的实部Ert(N)与虚部Eit(N)；步骤C-3，计算频域均衡器权向量F(N)，其迭代过程的公式为：式中，μ为迭代步长，sign(·)表示取符号运算，Zrt(N)和Zit(N)分别为经过模值变换后的频域均衡器输出信号Zt(N)的实部和虚部；和表示频域均衡器输入信号2CN103117969A权利要求书2/2页R(N)的实部Rr(N)与虚部Ri(N)的共轭；为的快速傅里叶变换，且的获取公式为其中，diag[·]表示对角阵，与分别表示对uj，k(n)与的平均功率估计，可由下式递推得到：式中，uj，m(n)是尺度参数为j、平移参数为m的小波变换系数，sJ，m(n)为尺度参数为J、平移参数为m的尺度变换系数，J为小波分解的最大尺度，k为尺度参数j下对应小波函数的平移参数，kJ表示最大尺度为J下小波函数的最大平移，βσ是平滑因子，且0<βσ<1。3CN103117969A说明书1/7页一种分数低阶统计量模值变换小波频域多模盲均衡方法技术领域[0001]本发明属于水声无线通信技术领域，具体