[发明专利]一种基于后验软符号的多通道通信最小误码率Turbo均衡方法

说明书

本发明公开了一种基于后验软符号的多通道通信最小误码率Turbo均衡方法。本发明采用直接自适应的方法，更好地适应了时变信道，不采用传统的最小均方误差准则，而采用最小误码率准则来进行滤波器系数的更新，以达到更好的收敛性能。此外本发明采用一种有效的Turbo均衡双层迭代结构，内层迭代是通过均衡符号及其先验软信息，计算出后验软符号用于自适应更新滤波器系数，从而使均衡符号更接近期望信号，再将比较准确的均衡符号通过Turbo外层迭代交换软信息，充分利用信道编码的纠错增益，有效地提高系统的误码性能。相对于其他方法，本发明在时变多径的信道环境中具有更好的鲁棒性和更低的误码率性能。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种基于后验软符号的多通道通信最小误码率Turbo均衡方法。

背景技术

在实际的通信系统中，信号从发射机到达接收机的过程会受到各种复杂地形、建筑、大气层的反射、散射以及折射的影响，形成多径效应，同时，由于发送端和接收端的相对运动和传输环境的急剧变化，会造成严重的多普勒频移，这就使得发射机和接收机之间的无线信道更加难以控制。而针对这种时变快、多径干扰严重的无线信道，最常用的方式就是在接收端采用均衡技术对码间串扰(Inter Symbol Interference，ISI)进行消除，而Turbo均衡是一种非常有前景的均衡技术，被广泛应用于无线通信系统中，该技术通过在均衡器和译码器之间迭代交换软信息，从而提高系统的误码率性能。而目前常用的Turbo均衡分为两种，一种是基于信道估计的Turbo均衡(Channel-Estimation-Based TurboEqualization，CE-TEQ)，另一种是基于直接自适应的Turbo均衡(Direct-Adaptive TurboEqualization,DA-TEQ)，而采用DA-TEQ对时变信道不敏感，可以获得更低的误码率。此外传统的通信接收机通常采用均方误差(Mean-Square-Error,MSE)作为性能指标，但是误码率(Symbol-Error-Rate,SER)更直接体现通信接收机的性能指标，基于最小误码率(Least-Symbol-Error-rate,LSER)准则设计的接收方法可以更好地提升接收机性能。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种基于后验软符号的多通道通信最小误码率Turbo均衡方法，是可以有效对抗快速时变、多径干扰严重信道的均衡方法，采用直接自适应算法，更好地适应时变信道，不采用传统的最小均方误差准则，而采用最小误码率准则来进行滤波器系数的更新，以达到更好的收敛性能。此外本发明采用一种有效的Turbo均衡双层迭代结构，内层迭代是通过均衡符号及其先验软信息，计算出后验软符号用于自适应更新滤波器系数，从而使均衡符号更接近期望信号，再将比较准确的均衡符号通过Turbo外层迭代交换软信息，充分利用信道编码的纠错增益，有效地提高通信系统的误码性能。相对于其他方法，本发明在快时变、多径高的信道中具有更好的鲁棒性和更低的误码率性能。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于后验软符号的多通道通信最小误码率Turbo均衡方法，一帧发送信号中包含N个发送数据序列xⁿ，每个发送数据序列长度为N_d，N+1个发送训练序列z，每个发送训练序列长度为N_t，排列顺序为：zx¹zx²…zx^Nz；一帧接收信号中包含N个接收数据序列yⁿ，N+1个接收训练序列uⁿ，排列顺序为：u¹y¹u²y²…u^Ny^Nu^N+1；基于后验软符号的多通道通信最小误码率Turbo均衡方法是将一帧数据同时进行处理，然后提取出相应的数据序列部分，并通过多通道分集合并得到数据序列的均衡符号，用于计算后验软符号并进行滤波器系数的迭代更新，所述均衡方法包括以下步骤：