基于时间反转的盲均衡理论与算法研究

发布时间：2017-08-02 03:02

  本文关键词：基于时间反转的盲均衡理论与算法研究

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【摘要】：无线信道是一种复杂的时变、频变、强干扰的信道,信号在传输过程中容易产生失真。盲均衡技术不需要周期地发送训练序列,能够消除码间干扰,提高信息的传输速率,但由于信道的多变性和信号的未知性严重影响了盲均衡算法的收敛性能。时间反转作为一种新兴的技术,已经广泛应用到水声通信、医学诊断、电磁波的目标探测中,利用时间反转技术不仅能降低盲均衡算法的计算复杂度,而且能提高接收端均衡器性能的特性,本文研究了基于时间反转的盲均衡理论与算法,主要工作如下：(1)针对判决反馈均衡器对最大相位分量均衡的缺点,提出了基于时间反转的判决反馈盲均衡算法。分别采用无线信道和水声信道进行了仿真实验,分析了在不同仿真信道下均衡效果出现差异的原因,指出了时间反转在无线信道中均衡效果良好,在水声通信中由于信道特点的不同,均衡效果出现差异。(2)提出了两种基于时间反转聚类的盲均衡算法。算法一针对传统的双模式算法收敛效果不理想、切换时机不准确的缺点,将时间反转与聚类算法相结合,利用时间反转的特性,使聚类在达到理想均衡效果后再切换至DD算法,提高了聚类切换时机的准确性,也提高了算法的均衡能力。算法二提出了基于时间反转的聚类识别盲均衡算法,把QAM星座点投影到坐标轴上,解决了数据长度过短时聚类数据点不够的问题,降低了聚类中心点的数目,但由于聚类识别算法对噪声敏感,利用时间反转技术降低噪声干扰,从而大幅降低算法复杂度,提高了整个算法的收敛速度。(3)研究了MIMO环境中的时间反转正交小波变换盲均衡算法。针对MIMO信道中信号失真、系统结构复杂以及接收端多个信号之间的相关性问题,提出了两种改进算法。算法一提出了单信道时间反转算法,单信道时间反转与全信道时间反转相比,它具有能够降低信道估计要求、降低发射端的处理复杂度的优点。算法二提出了基于时间反转主成分分析算法,利用算法的优点对接收端信号进行解相关和一定程度的降维,不仅减少了MIMO盲均衡算法的计算量,而且提高了算法准确性。
【关键词】：盲均衡 时间反转 无线信道 星座图 聚类算法 多输入多输出
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.5
【目录】：

• 符号与缩写词含义6-8
• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究背景与意义11-12
• 1.2 无线信道特性及模型12-14
• 1.3 时间反转均衡技术的研究现状14-17
• 1.4 本文主要研究内容17-19
• 第二章 时间反转技术与盲均衡基础理论19-28
• 2.1 时间反转理论19-22
• 2.1.1 时间反转原理19-20
• 2.1.2 时间反转在通信系统中的应用20-21
• 2.1.3 时间反转信道模型21-22
• 2.2 盲均衡系统的等效基带模型22-23
• 2.3 盲均衡算法的性能指标23-24
• 2.4 常用的盲均衡算法24-27
• 2.5 本章总结27-28
• 第三章 基于时间反转的盲均衡算法仿真研究28-44
• 3.1 基于时间反转的判决反馈盲均衡算法研究28-30
• 3.2 时间反转在无线信道中的仿真研究30-33
• 3.2.1 多径衰落信道的模型30-31
• 3.2.2 时间反转在无线信道中的应用31-32
• 3.2.3 仿真实验与分析32-33
• 3.3 时间反转在水声信道中的仿真研究33-43
• 3.3.1 水声信道的特性34-35
• 3.3.2 水声信道模型35-36
• 3.3.3 仿真实验与分析36-43
• 3.4 本章总结43-44
• 第四章 基于时间反转的聚类盲均衡算法研究44-61
• 4.1 聚类算法44-46
• 4.1.1 减法聚类算法44-45
• 4.1.2 模糊C均值聚类算法45-46
• 4.1.3 改进的模糊C均值聚类算法46
• 4.2 基于时间反转聚类的双模式盲均衡算法46-52
• 4.2.1 常数模判决引导双模式算法47-48
• 4.2.2 基于时间反转聚类的双模式盲均衡算法48-49
• 4.2.3 仿真实验与分析49-52
• 4.3 基于时间反转聚类识别的多模盲均衡算法52-60
• 4.3.1 基于聚类识别的多模盲均衡算法53-55
• 4.3.2 仿真实验与分析55-58
• 4.3.3 基于时间反转聚类识别的多模盲均衡算法58
• 4.3.4 仿真实验与分析58-60
• 4.4 本章总结60-61
• 第五章 基于时间反转的MIMO盲均衡算法研究61-76
• 5.1 基于时间反转的MIMO系统分析61-66
• 5.1.1 MIMO系统均衡理论63
• 5.1.2 正交小波变换盲均衡算法模型63-65
• 5.1.3 仿真实验与分析65-66
• 5.2 基于不同信道时间反转的盲均衡算法66-70
• 5.2.1 全信道时间反转66-68
• 5.2.2 单信道时间反转68-69
• 5.2.3 仿真实验与分析69-70
• 5.3 基于时间反转的主成分分析盲均衡算法70-75
• 5.3.1 主成分分析法70-72
• 5.3.2 基于时间反转的主成分分析算法72-73
• 5.3.3 仿真实验与分析73-75
• 5.4 本章总结75-76
• 第六章 全文总结76-78
• 6.1 本文的主要工作76-77
• 6.2 有待进一步研究的问题77-78
• 参考文献78-83
• 攻读硕士期间发表的论文83-84
• 致谢84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 李泽宪,张平,胡健栋;平坦瑞利衰落信道中多用户检测器的性能分析[J];电子学报;2000年01期

2 刘郁林,彭启琮;CDMA时变色散信道的两级盲辨识算法[J];通信学报;2002年09期

3 郭业才;纪娟娟;;基于正交小波包变换的变步长双模式盲均衡算法[J];系统仿真学报;2011年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 孔祥东;基于时间反转聚焦的水声无源材料声学性能测量[D];浙江大学;2012年

2 罗勇;信号调制方式的识别研究与应用[D];北京邮电大学;2010年

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本文编号：607304