[发明专利]一种面向毫米波应用的改进常数模盲均衡方法

说明书

本发明提供了一种面向毫米波应用的改进常数模盲均衡方法，接收到的基带信号经采样后送入均衡器，根据均衡器输出，采用CMA算法计算误差函数，根据误差函数，对均衡器系数进行更新，经过迭代，直至恢复正确数据。本发明无需依赖于训练序列，在高速连续通信中能够有效提升信道利用效率；采用实、虚部并行处理，在修正幅度失真的同时能够消除相位旋转；结合泄露算法与高阶累积量思想进行系数更新，在步进系数相同的条件下能够改善现有算法迭代后的残留误差。

技术领域

本发明涉及宽带无线通信数字信号处理领域，主要面向无线通信系统宽带连续数据传输过程中由于符号间串扰、相位旋转等现象导致的传输质量恶化问题，尤其是一种不依赖训练序列，根据接收信号直接进行盲信道估计并结合泄露算法和高阶累积量思想进行补偿的方法，用于毫米波无线通信宽带数字信号处理。

背景技术

在实际系统中，由于滤波器的有限长度截断和定时采样时刻的偏差，都会造成码间前后拖尾的叠加，从而引起码间串扰。宽带射频器件和数模转换器件的带内幅相不一致，宽带信道的幅度、相位非线性衰落及多径信道等也会引起码间串扰，这就需要利用均衡技术来消除或减少这些码间串扰并恢复原始信号。

由于实际信道及器件的非线性影响往往是未知的，且信道也是时变的，因此往往需要采用自适应均衡算法来实时更新均衡器系数以消除时变影响。传统的自适应均衡技术，可以在一定程度上克服码间串扰，但它需要不断发送已知的训练序列，对均衡器进行周期性的训练，从而增加了传输开销，降低了信道利用率。采用盲均衡信道估计算法，则不需要对均衡器参数进行周期训练，能够大大提高信道利用率。此外，由于盲均衡算法仅与信号的幅值有关，因此对载波同步的要求有所降低，更利于工程系统实现。

在实际工程中，面向毫米波零中频架构，针对毫米波系统信道时变性、环境敏感性，以及零中频载波同步性能等问题，采用实、虚部并行处理方式消除相位偏转误差，针对现有的CMA算法存在收敛后剩余误差较大的问题，结合泄漏算法和高阶累积量思想对其进行修正，在与传统CMA算法收敛速度相当的条件下降低了系统的码间干扰。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种面向毫米波应用的改进常数模盲均衡方法。针对无线通信系统宽带连续数据传输过程中由于符号间串扰、相位旋转等现象导致的传输质量恶化问题，采用实、虚部并行的方式，并引入泄露算法与高阶累积量思想，改善现有CMA算法无法纠正相位偏转且迭代后剩余误差较大的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤1，发送宽带信号：s(n)＝a(n)+jb(n)，其中a(n)与b(n)分别代表宽带复信号s(n)的实部与虚部；

步骤2，均衡器长度为N，接收到的基带信号经采样后送入均衡器的信号复矢量为X(n)＝[x_n,x_n-1,...,x_n-N+1]^T，均衡器系数为W(n)＝[w₀(n),w₁(n),...,w_N-1(n)]^T，其中，均衡器初始系数的设置原则为：

N为偶数时，

N为奇数时，

即W(0)＝[0,0,...,0,1,0,...,0]^T；

步骤3，计算均衡器输出为：y(n)＝W^T(n)X(n)；

步骤4，根据均衡器输出，采用CMA算法计算误差函数：

其中，R_c仅与发射符号均值有关，对于PSK、QAM类调制，R_c为定值，其计算方法为：