[发明专利]一种成比例MSER自适应判决反馈均衡系统及其实现方法

权利要求书

1.一种成比例MSER自适应判决反馈均衡系统，其特征在于，包括：误码指示器、均衡模块、以及判决反馈单元；所述均衡模块包括滤波器、抽头系数更新单元和步长更新模块；

所述误码指示器用于将上一次的滤波输出信号y_k与接收到的信号的实部和虚部分别相减后，转换为对应的映射符号的实部和虚部，即获得输出结果I_k，作为均衡模块参数调整的指示，对应关系如下：

其中，k为时隙下标，代表当前时刻；R表示Ω的实部；I表示Ω的虚部；D表示均衡器的输出信号相对发送端导频信号的延迟；表示取复数的实部；表示取复数的虚部；Ω_R表示滤波输出信号与期望信号的实部之差；Ω_I表示滤波输出信号与期望信号的虚部之差；β表示常数；d_k-D为导频信号中的期望信号；

所述判决反馈单元用于依据均衡后的输出信号直接进行判决，判决结果将作为反馈信号输入到均衡模块；

所述滤波器用于对当前时刻接收到的复信号序列r_k以及判决反馈复符号序列进行联合处理，得到滤波后的输出信号y_k，实现如下：

其中，w_k-1表示前向滤波器系数；b_k-1表示反馈滤波器系数；上标T表示矩阵的转置；

所述抽头系数更新单元用于依据均衡模块接收到的复信号序列r_k、判决反馈复符号序列以及误码指示器模块输出结果I_k，对前向滤波器系数w_k-1和反馈滤波器系数b_k-1进行更新，实现如下：

其中，μ_f和μ_b分别为前向滤波器和反馈滤波器的全局步长；G_f,k和G_b,k分别为前向滤波器和反馈滤波器更新前的稀疏对角矩阵；上标H和上标*分别表示矢量的共轭转置和复数的共轭操作；

所述步长更新模块用于计算滤波器中抽头值的相对大小，并根据滤波器系数的大小分配步长值；所述计算滤波器中抽头值采用如下稀疏对角矩阵：

G_f,k＝diag{(g_f,k(0),g_f,k(1),…,g_f,k(N_f-1)}

l＝0,1,…,N_f-1.

G_b,k＝diag{(g_b,k(0),g_b,k(1),…,g_b,k(N_b-1)}

l＝0,1,…,N_b-1.

其中，α为一常数，取值为0.5；N_f和N_b分别表示前向滤波器和反馈滤波器的抽头数；g_f,k(l)和g_b,k(l)分别表示分配给前向滤波器和反馈滤波器第l+1个系数的步长值；||w_k-1||₁和|w_k-1(l)|分别表示k-1时刻，前向滤波器系数的1范数值及滤波器第l+1个系数的绝对值；

||b_k-1||₁表示k-1时刻，反馈滤波器系数的1范数值，|b_k-1(l)|表示k-1时刻，滤波器第l+1个系数的绝对值。

2.根据权利要求1所述一种成比例MSER自适应判决反馈均衡系统，其特征在于，所述稀疏对角矩阵G_f,k和G_b,k的对角元素只取决于对应的抽头值。

3.根据权利要求1所述一种成比例MSER自适应判决反馈均衡系统，其特征在于，所述均衡系统接收信号r_k的元素是从当前时刻开始，按时间递减排列。

4.根据权利要求1所述一种成比例MSER自适应判决反馈均衡系统，其特征在于，发送信号采样4-QAM调制方式或BPSK调制方式。

5.根据权利要求1所述的成比例MSER自适应判决反馈均衡系统的实现方法，包括以下步骤：

步骤S1、设置滤波器抽头数N_f和N_b；设置前向滤波器和反馈滤波器系数的初始值w₀和b₀，可设为任意非零值；设置稀疏对角矩阵的初始值G_f,1和G_b,1，可设置为零矩阵；设置控制参数D、β、μ_f、μ_b、以及α的值；

步骤S2、使用上一时刻更新后的滤波系数w_k-1和b_k-1对接收到的复信号序列r_k和判决反馈复符号序列进行滤波处理，产生滤波输出信号y_k；

步骤S3、通过滤波输出信号y_k和导频序列中的期望信号d_k-D计算出误码指示器结果I_k；

步骤S4、依据参数α、N_f、N_b、上一时刻更新后的前向滤波器系数w_k-1和反馈滤波系数b_k-1将稀疏对角矩阵G_f,k-1更新为G_f,k，G_b,k-1更新为G_b,k；

步骤S5、根据步长μ_f和μ_b、误码指示器结果I_k、接收到的复信号序列r_k、判决反馈复符号序列以及步骤S4中更新的结果G_f,k和G_b,k，分别将前向滤波器系数w_k-1更新为w_k，反馈滤波器系数b_k-1更新为b_k；

步骤S6、重复步骤S2～S5，直至均衡器系数收敛，即||w_k+1-w_k||≤ε和||b_k+1-b_k||≤ε。