[发明专利]一种对抗非高斯噪声的盲均衡方法

权利要求书

1.一种适用于无线传感器网络的对抗无线链路的多径衰落和非高斯噪声环境下的盲均衡方法，其特征是：通过使得目标节点均衡器输出信号的有用信号与噪声能量比最大作为出发点，并构造迭代重加权最小二乘算法，降低对目标节点观察数据量的要求并提高了收敛速度。按如下步骤进行：

第一步目标节点通过射频前端接收单元对接收到的射频信号进行前期预处理，得到基带接收信号x_k，则均衡器输出为：

yk=wTxk=Σj=0L+M-2fjsk-j+Σi=0L-1wivk-i]]>

式中：

上标T为矩阵转置

M为信道阶数

L为均衡器阶数

k为符号数，k＝1，2，…，N

y_k为经过均衡器的输出信号

w＝[w₀，…，w_L-1]^T为均衡器向量

w_i表示均衡器的抽头系数，i＝0，1，…，L-1

x_k＝[x_k，x_k-1…，x_k-L+1]^T为均衡器接收信号向量

s_k为基带发送信号

v_k为加性高斯或非高斯噪声

f_j为信道和均衡器的联合冲激响应系数，j＝0，1，…，L+M-2

第二步  设置第t次迭代，定义Rp=E(|sk|4)E(|sk|2),]]>ξkt=|ekt|=||yk|2-Rp|=||wTxkt|2-Rp|,]]>ε＞0，构造如下优化问题：

J(w)=||w||2+λ·Σk=1NLϵ(ξk)]]>

式中：

J(·)为代价函数表示符

Lϵ(ξk)=(ξk-ϵ)2,ξk≥ϵ0,ξk<ϵ,]]>其中ε为大于零的常数，ξ_i为自变量

N为接收到的观察数据长度

λ为大于零的惩罚因子

E(·)为求数学期望运算

|·|为取模值运算

||·||为2范数

第三步  对w求一阶导并令其值等于零并假设均衡器输出y_k值固定，获得：

(2λXHDaDy2X+I)w=2RpXHDay]]>

式中：(·)H为矩阵共轭转置运算

y＝[y₁，y₂，…，y_N]

ak=1ξktdLϵ(ξ)dξ|ξkt,]]>这里d为求偏导运算

D_a为由主对角元素为a_k构成的对角矩阵

D_y为由主对角元素为|y_k|²构成的对角矩阵

X＝[x₁，x₂…，x_N]^T为接收数据所组成的矩阵

I为单位阵

第四步  为保证2λX^HD_aD_y²X+I可逆，加入一个其元素值足够小的机器扰动矩阵δ，得到如下形式的等式：

(2λXHDaDy2X+I+δ)w=2RpXHDay]]>

第五步  设置梯度下降方向w^t+1＝w^t+η^t(w^s-w^t)，这里η为步长，这里上标s，t分别代表第s次和第t次迭代，进而采用迭代重加权最小二乘算法求解该优化问题。