基于高階統(tǒng)計量的水聲信道盲均衡理論與算法.pdf

1、該文針對水聲信道,對隱含和直接使用高階統(tǒng)計量的盲均衡算法的性能進行了研究.研究內容主要包括以下幾個方面:(1)分析了多途時間擴展、多普勒頻率擴展等水聲信道的物理特性及水聲信道的數(shù)學模型.(2)給出了Bussgang類水聲信道盲均衡算法的數(shù)學模型,重點分析了Bussgang算法的一個特例——常數(shù)模算法的性能.從信噪比的角度,研究了從常數(shù)模算法向判決導引算法的切換算法,提出了一種切換判決圓半徑的選取方法.該切換算法,對于非常數(shù)模信號(如16

2、QAM等),可以獲得比常數(shù)模算法更小的剩余均方誤差.(3)研究了幾種直接使用高階統(tǒng)計量的算法,包括基于數(shù)據段估計的倒三譜算法和超指數(shù)算法,分析了算法的估計方差和偏差等性能;由于超指數(shù)算法計算量較大,不利于實時均衡,利用水聲信道的稀疏性,提出了一種基于稀疏互四階累積量和稀疏權的算法,有效降低了超指數(shù)算法的計算量.(4)圍繞線性均衡器的時延極小值問題,從超指數(shù)算法推導了線性均衡器相對于均衡器時延的極小值關系,修正了線性均衡器相對于系統(tǒng)時延的

3、關系式.提出了基于數(shù)據段估計的倒三譜算法和超指數(shù)算法獲得不同均衡呂時延極小值的參數(shù)設置方法.(5)針對水聲信道的頻率選擇性衰落,對比研究了常數(shù)模判決反饋盲均衡算法與其它幾種盲均衡算法的性能.針對水聲信道的時變特性,研究了該算法的跟蹤性能.提出了一種利用超指數(shù)迭代算法,以加速判決反饋結構算法收斂速度的新算法,該算法對非平穩(wěn)環(huán)境的適應能力超過常模判決反饋算法.(6)為了適應遠距離通信,提高接收集噪比和更有效的克服信道衰落,研究了盲均衡與空間