[发明专利]一种修正的模判决多模盲均衡方法

说明书

技术领域

本发明属于卫星通信技术领域，尤其是涉及一种经过改进的判决多模盲均衡方法。

背景技术

移动卫星通信系统中，多径衰落、多普勒效应引起的码间干扰(ISI)和相位偏转，使传输信号产生严重畸变，在接收端产生失真，严重影响通信质量。为了提高通信质量，研究人员给出了一类基于数据可靠性判决引导的盲均衡方法CMA，该类方法主要利用前向均衡器消除信道均衡的前导失真，利用反馈滤波器来抵消后尾失真。但随着现代通信技术对调制信号的功率利用率要求越来越高，常使用高阶幅度调制信号QAM来提高信号的功率利用率，然而高阶幅度调制信号QAM星座图的数据点不是集中在一个固定模值上而是分布在多个半径不同的圆上，是多模信号而非常模信号，如果采用常模盲均衡方法CMA均衡高阶QAM信号，既不能消除多径效应引起的码间干扰ISI及纠正信道畸变引起信号的相位偏转，又会产生较大的稳态误差。

为了有效抑制码间干扰、纠正相位偏转并恢复高阶QAM信号，研究人员又给出了模判决多模盲均衡方法MDMMA，其原理如图1所示。模判决多模盲均衡方法的实质是采用多模判决方法更新均衡器权向量。与传统的常模盲均衡方法CMA相比，MDMMA方法先寻找离均衡输出点星座图最近的圆，用它的半径平方替代发射信号统计模值的平方，再把判决区域变成多个区域，每个判决区域对应一个CMA方法，并用固定判决因子1或0来确定均衡器权向量是否更新，这种方法难以有效跟踪时变信道特性，也难以有效纠正信道变化引起的信号相位旋转，而且稳态误差大。在图1中，a(k)是独立同分布的发射信号；h(k)是信道脉冲响应，n(k)信道加性高斯噪声；f(k)是均衡器权向量；y(k)是均衡器输入信号；Qu是判决器；z(k)是判决器输入信号；为发射信号a(k)的估计。模判决多模盲均衡方法MDMMA的代价函数为

J(k)=η·E{[|z(k)|²-r_MM(k)]²}   (1)

z(k)=f^T(k)y(k)   (2)式中，|x|表示x的绝对值；E表示取数学期望；η为判决因子，是常数；上标T表示转置；r_MM(k)是k时刻判决器输入信号z(k)的星座图中离z(k)最近的圆上所有的发射信号统计的平方，下标MM表示多模；J(k)对均衡器权向量f(k)求梯度，得f(k)的更新公式为

f(k+1)=f(k)-μ·η·e_MM(k)y^*(k)   (3)

式中，μ是步长，为固定值；e_MM(k)=z(k)[|z(k)|²-r_MM(k)]为多模误差函数，y^*(k)是y(k)的共轭。

设QAM信号分布在已知半径的N个圆上，N为正整数；r_{MM_i}表示第i个圆半径的平方，i=1,…,N，r_MM(k)与r_{MM_i}满足的关系为