微波通信中适合4096-QAM的盲均衡系统和方法与流程

文档序号:14748493发布日期:2018-06-22 08:45阅读:来源:国知局
技术特征:

1.一种微波通信中适合4096-QAM的盲均衡方法,其特征在于,所述微波通信中适合4096-QAM的盲均衡方法接收信号和盲均衡系数产生盲均衡输出信号;盲均衡输出信号产生判决输出信号判决及判决误差信号;输出的判决误差信号计算均方判决误差信号;输出判决信号、判决误差信号和输出的均方判决误差信号计算误差信号;输出误差信号和接收信号计算盲均衡调整系数;盲均衡调整系数更新均衡器系数;

所述微波通信中适合4096-QAM的盲均衡方法SBD+Neighborhood算法误差信号中相邻区间的加权因子计算式包含指数运算,通过观察加权因子与均方判决误差之间的函数曲线,利用阶梯函数对其进行近似,当均方判决误差大于一切换门限时,加权因子通过选择器输出一常数引入相邻区间误差项加速收敛,否则选择器输出为零移除相邻区间误差项进一步消除码间干扰;利用相邻区间星座点差值的等值关系,对误差信号中相邻区间误差项进行合并及分区间化简,得到误差计算模块通过选择器选择出相应的常数送入乘法器及加法器。

2.如权利要求1所述的微波通信中适合4096-QAM的盲均衡方法,其特征在于,所述接收信号的个数为L,L为大于等于1的整数;

所述根据接收信号和盲均衡系数产生盲均衡输出信号之前还需进行:

对一个外部输入信号进行L-1次延迟,将L-1次延迟获得的L-1个信号和外部输入信号作为L个接收信号。

3.如权利要求1所述的微波通信中适合4096-QAM的盲均衡方法其特征在于,所述根据盲均衡输出信号产生判决输出信号判决及判决误差信号包括:

盲均衡输出信号送入判决器获得判决输出信号;

将判决输出信号与盲均衡输出信号相减获得判决误差信号。

4.如权利要求1所述的微波通信中适合4096-QAM的盲均衡方法其特征在于,所述根据输出的判决误差信号计算均方判决误差信号包括:

步骤一,将获得的判决误差信号分解实部和虚部;

步骤二,将步骤一获得的判决误差信号实部和虚部分别取平方并相加得判决误差信号的模平方;

步骤三,将步骤二获得判决误差信号的模平方与固定常值0.01相乘得第一调整因子;

步骤四,将存储在寄存器中的前一时刻均方判决误差与固定常值0.99得第二调整因子;

步骤五,将步骤三获得的第一调整因子与步骤四获得调整因子相加得当前时刻均方判决误差信号Mse(n)。

5.如权利要求1所述的微波通信中适合4096-QAM的盲均衡方法,其特征在于,所述根据输出判决信号、判决误差信号和输出的均方判决误差信号计算误差信号包括:

1)将获得的盲均衡输出信号分解为实部和虚部;

2)将获得的判决误差信号分解为实部和虚部;

3)将步骤1)获得的盲均衡输出信号实部取绝对值,并与步骤2)获得的判决误差信号实部相乘得第一纠错信号;

4)将步骤1)获得的盲均衡输出信号虚部取绝对值,并与步骤2)获得的判决误差信号虚部相乘得第二纠错信号;

5)将步骤3)获得的第一纠错信号与第一选择器输出的常数值相乘得第一误差信号;

6)将步骤4)获得的第二纠错信号与第二选择器输出的常数值相乘得第二误差信号;

7)将步骤5)获得的第一误差信号与第三选择器输出的常数值相加得误差信号实部;

8)将步骤6)获得的第二误差信号与第四选择器输出的常数值相加得误差信号虚部;

9)将步骤7)获得的误差信号实部和步骤D8获得的误差信号虚部合并得误差信号error(n);

所述根据输出误差信号和接收信号计算盲均衡调整系数包括:

第一步,将根据接收信号和盲均衡系数产生盲均衡输出信号步骤中获得的每一个接收信号求模平方并相加得接收向量的范数;第二步,将第一步获得的接收向量的范数与固定常数σ相加并取倒数得步长调整因子;

第三步,将第二步获得的步长调整因子与外部输入步长相乘得变步长因子;

第四步,将根据接收信号和盲均衡系数产生盲均衡输出信号步骤中获得的每一个接收信号取共轭并与步骤9)获得误差信号、第三步获得的变步长因子相乘得均衡器系数调整系数;第五步,将第四步获得的均衡器系数调整系数与存储在寄存器中的前一时刻均衡器系数相加得当前时刻均衡器系数。

6.一种如权利要求1所述微波通信中适合4096-QAM的盲均衡方法的所述微波通信中适合4096-QAM的盲均衡系统,其特征在于,所述微波通信中适合4096-QAM的盲均衡系统包括:

均衡模块,利用产生的盲均衡系数W(n)对接收信号进行滤波产生盲均衡输出信号ye(n),输出盲均衡信号送入判决模块;对于每一个均衡器系数,由误差计算模块输出信号error(n)和接收信号x(n)根据步长μ计算出均衡器系数调整系数对均衡器系数进行更新,并利用更新后的均衡器系数计算盲均衡输出信号;

判决模块,一路用于对接收到的盲均衡输出信号ye(n)判决至欧式距离最小的星座点并输出判决信号yd(n),另一路利用判决输出信号yd(n)与盲均衡输出信号ye(n)计算输出一判决误差信号e(n);所述输出判决误差信号e(n)为判决输出信号yd(n)和盲均衡输出信号ye(n)的差值;

均方误差产生模块,根据判决模块输出的判决误差信号计算当前时刻均方判决误差信号Mse(n);

误差计算模块,根据判决模块输出的判决输出信号、判决误差信号以及均方误差产生模块输出的均方判决误差信号计算误差信号error(n)并送入系数更新模块更新均衡器系数;

所述均衡模块的输出端与判决模块的输入端连接,判决模块的一路输出yd(n)与误差计算模块连接,另一路输出判决误差e(n)分别送入误差计算模块和均方误差产生模块,均方误差产生模块的输出Mse(n)与误差计算模块输入端连接,误差计算模块输出端与均衡模块连接。

7.如权利要求6所述的微波通信中适合4096-QAM的盲均衡系统,其特征在于,所述判决模块包括:

判决器,根据均衡模块输出的盲均衡输出信号输出判决信号;

减法器,根据均衡模块输出的盲均衡输出信号和判决器输出的判决输出信号计算出一个误差信号,并送入均方误差产生模块和误差计算模块;

所述均衡模块包括:

滤波器,利用当前时刻均衡器系数对接收信号进行滤波,产生盲均衡输出信号;利用系数更新模块中更新后的盲均衡系数重新计算盲均衡输出信号;

系数更新模块,利用接收信号和误差计算模块输出误差信号根据外部输入步长计算当前时刻均衡器系数调整系数更新均衡器系数;

所述滤波器包括:

L个乘法器,每一个乘法器输入端一端获取均衡器系数,另一端连接盲均衡接收信号,输出端与对应的加法器连接,计算均衡器系数与接收信号的乘积输出至加法器;

L-1个加法器,每一个加法器输入端一端连接对应的乘法器输出端,另一端连接前一加法器输出端,将当前乘法器输出值与前一加法器输出值相加并输出至下一加法器;

所述系数更新模块包括:

L个寄存器,用于存储L个当前时刻均衡器系数w0(n),w1(n),...wL-1(n),每一个寄存器输入端与加法器输出端连接,当加法器输出值改变时,更新均衡器系数;

L个加法器,每一个加法器输入端分别与寄存器输出端和乘法器输出端连接,将前一时刻寄存器输出值与乘法器输出值相加送入寄存器更新均衡器系数;

L个共轭单元,每一个共轭单元一端连接滤波器获取接收信号,另一端连接乘法器输入端,将接收信号转换为接收信号的共轭信号输出接收信号的共轭信号至乘法器;

L个乘法器,每一个乘法器输入分别是变步长模块输出值step(n)、共轭单元输出值和误差计算模块输出值error(n),计算三者的乘积输出至加法器;

所述变步长模块包括:

L个共轭单元,每一个共轭单元一端连接滤波器获取接收信号,另一端连接乘法器,将接收信号转换为接收信号的共轭信号并送入对应的乘法器;

L个乘法器,每一个乘法器一端连接滤波器获取接收信号,另一端连接共轭单元输出端,将接收信号与接收信号的共轭信号相乘输出至对应的加法器;

L-1个加法器,每一个加法器一端连接当前乘法器输出端,另一端与前一加法器输出端,将当前乘法器输出与前一加法器输出相加送入后一加法器;

第L加法器,输入端一端连接第L-1加法器输出端,另一端连接固定常数σ,输出端连接倒数单元,将第L-1加法器输出值与常数σ相加送入倒数单元;

倒数单元,一端连接第L加法器,另一端连接第L+1乘法器,将第L加法器输出值取倒数送入第L+1乘法器;

第L+1乘法器,输入端一端连接倒数单元,另一端连接固定步长μ,将倒数单元输出值与外部输入的固定步长μ相乘得到变步长模块输出值step(n);

所述均方误差产生模块包括:

第一乘法器,输入端两路输入均与判决模块输出判决误差信号e(n)的实部eR(n)连接,输出端与第一加法器连接,计算判决模块输出信号e(n)实部eR(n)的平方输出至第一加法器;

第二乘法器,输入端两路输入均与判决模块输出判决误差信号e(n)的实部eI(n)连接,输出端与第一加法器连接,计算判决模块输出信号e(n)实部eI(n)的平方输出至第一加法器;

第一加法器,输入端分别与第一乘法器和第二乘法器输出端连接,输出端与第三乘法器连接,将第一乘法器与第二乘法器输出值相加送入第三乘法器;

第三乘法器,输入端一端与第一加法器连接,另一端与固定常数0.01连接,输出端与第二加法器连接,将第一加法器输出值与固定常数0.01相乘输出至第二加法器;

第二加法器,输入端一端连接第三乘法器,另一端连接第四乘法器,输出端输出均方判决误差Mse(n),将第三乘法器输出值与第四乘法器输出值相加并输出均方判决误差信号Mse(n);

第四乘法器,输入端一端与寄存器单元输出连接,另一端与固定常数0.99连接,输出端与第二加法器连接,将寄存器输出值与固定常数0.99相乘送入第二加法器;

寄存器单元,用于存储前一时刻均方判决误差Mse(n-1);

所述误差计算模块包括:

第一分解单元,输入端与均衡模块连接,将均衡模块输出盲均衡输出信号分解为实部yR(n)和虚部yI(n)分别送入第一绝对值单元和第二绝对值单元;

第一绝对值单元,输入端与第一分解单元输出端连接,输出端与第一乘法器连接,将第一分解单元输出值yR(n)取绝对值输出至第一乘法器;

第二绝对值单元,输入端与第一分解单元输出端连接,输出端与第三乘法器连接,将第一分解单元输出值yI(n)求绝对值输出至第三乘法器;

第二分解单元,输入端与判决模块连接获取判决误差信号e(n),输出端分别与第一乘法器和第三乘法器连接,将误差信号e(n)分解为实部eR(n)和虚部eI(n)分别送入第一乘法器和第三乘法器;

第一乘法器,输入端分别与第一绝对值单元和第二分解单元连接,计算第一绝对值单元输出值|yR(n)|与第二分解单元输出值eR(n)的乘积,送入第二乘法器;

第一选择器,输入端一端与均方误差产生模块连接获取均方判决误差Mse(n),另一端与分解单元连接获取均衡信号实部yR(n),输出端与第二乘法器连接,将根据均方判决误差Mse(n)和均衡信号实部yR(n)选择出的常数送入第二乘法器;

第二乘法器,输入端分别连接第一选择器和第一乘法器,计算第一选择器输出的常数multipler_R与第一乘法器输出值的乘积,并送至第一加法器;

第三乘法器,输入端分别连接第二绝对值单元与第二分解单元,将第二绝对值单元输出值|yI(n)|与第二分解单元输出值相乘,送入第四乘法器;

第二选择器,输入端一端与均方误差产生模块连接获取均方判决误差Mse(n),另一端与分解单元连接获取均衡信号虚部yI(n),输出端与第二乘法器连接,将根据均方判决误差Mse(n)和均衡信号虚部yI(n)选择出的常数送入第四乘法器;

第四乘法器,输入端分别与第三乘法器和第二选择器连接,将第二选择器输出的常数multipler_I与第三乘法器输出值相乘并送至第二加法器;

第三选择器,输入端一端与均方误差产生模块连接获取均方判决误差Mse(n),另一端与分解单元连接获取均衡信号实部yR(n),输出端与第一加法器连接,根据均方判决误差Mse(n)和均衡信号实部yR(n)选择出对应的常数adder_R并送入第一加法器;

第四选择器,输入端一端与均方误差产生模块连接获取均方判决误差Mse(n),另一端与分解单元连接获取均衡信号虚部yI(n),输出端与第二加法器连接,根据均方判决误差Mse(n)和均衡信号虚部yI(n)选择出对应的常数adder_I并送入第二加法器;

第一加法器,输入端分别与第二乘法器和第三选择器连接,输出与合并单元连接,将第二乘法器输出值与第三选择器选择的常数相加送入合并单元;

第二加法器,输入端分别连接第四乘法器和第四选择器,将第四乘法器输出值与第四选择器输出值相加送至合并单元;

合并单元,输入端分别连接第一加法器和第二加法器,输出误差信号error(n),将第一加法器输出值和第二加法器输出值合并为一路复信号并输出。

8.一种实现权利要求1~5任意一项所述微波通信中适合4096-QAM的盲均衡方法的数字有线电视网络。

9.一种实现权利要求1~5任意一项所述微波通信中适合4096-QAM的盲均衡方法的微波回程链路。

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