[发明专利]基于变步长LMS算法的天线失配通道校正方法

摘要

本发明涉及天线失配通道校正技术，为实现在低信噪比环境下具有收敛速度快、稳态误差小、抗干扰能力强、计算量较小的特点，可以很好地校正与频率无关的通道失配。本发明，基于变步长LMS算法的天线失配通道校正方法，步骤如下：步骤(1)、建立与频率响应无关的恒定通道失配模型；步骤(2)、利用变步长LMS算法对失配通道进行校正步骤(3)、将待校正通道信号的向量与权值矢量的转置相乘得到输出信号；步骤(4)、将参考通道信号与输出信号做差获得误差反馈信号；步骤(5)、调整步长；步骤(6)、根据误差反馈信号、步长值的值调整权值矢量；步骤(7)、迭代，得的输出信号逼近参考信号。本发明主要应用于天线失配通道校正场合。

主权项

一种基于变步长LMS算法的天线失配通道校正方法，其特征是，步骤如下：步骤(1)、建立与频率响应无关的恒定通道失配模型：参考通道的频率响应为Hd(jω)，其相频特性函数为第n条通道的频率响应为Hn(jω),其相频特性函数为那么第n条通道相对于参考通道的失配特性定义为：其中第n条通道的幅度失配和相位失配分别为：ΔHn‾=|1ω2-ω1∫ω1ω2ΔHn2(jω)dω|12]]>其中，j表示虚数，ω表示角频率，ω1表示起始频率，ω2表示终止频率，恒定通道失配与频率无关，故ΔHn(jω)和为常数，这里规定ΔHn(jω)为φ，为β，得到故Dn(jω)＝Hn(jω)/Hd(jω)＝[1+φ]ejβEn(jω)＝[1/(1+φ)]e‑jβEn(jω)定义为校正因子，Dn(jω)En(jω)的乘积趋于1时，则实现了对失配的通道的校正；步骤(2)、利用变步长LMS算法对失配通道进行校正定义参考通道信号d(n)，失配通道信号X(n)＝d(n)D(jω)，其中D(jω)表示X(n)相对于参考通道d(n)的失配特性，通过迭代使得权值矢量收敛到校正因子E(jω)，此时表示变步长LMS完成了失配通道的校正；步骤(3)、将待校正通道信号的向量X(n)与权值矢量的转置WT(n)相乘得到输出信号y(n)，输出信号为：y(n)＝WT(n)X(n)步骤(4)、将参考通道信号d(n)与输出信号y(n)做差获得误差反馈信号e(n)，误差反馈信号为：e(n)＝d(n)‑y(n)步骤(5)、调整步长μ(n)，调整步长所用公式为：μ(n+1)=μmax,μ(n)>μmaxμmin,μ(n)<μminp(n+1)]]>p(n+1)=aμ(n)+bΣi=0M-1[e(n-i)e(n-1-i)]2M]]>式中，0＜a＜1，b＞0，μmax表示选择的最大步长，μmax选择接近LMS不稳定的步长点；μmin表示选择的最小步长，μmin则需要在稳定的状态下，根据所预期的失调和算法的收敛速度做出一个合适的选择；a为一个接近于1的常数，b取较小值，用来控制算法的失调和收敛时间；步骤(6)、根据误差反馈信号e(n)、步长值μ(n)的值调整权值矢量W(n)，权值矢量更新公式为：W(n+1)=W(n)+μ(n)c+X(n)XT(n)e(n)X(n)]]>式中参数c为较小的正常数，防止分母为零的情况的发生；步骤(7)、迭代步骤(3)至步骤(6)，最终使得权值矢量W(n)收敛到校正因子E(jω)，得的输出信号y(n)逼近参考信号d(n)。