[发明专利]数字均衡器的收敛判决方法

说明书

本发明公开的一种数字均衡器的收敛判决方法，能有效判决均衡器状态，使用方便灵活。本发明通过下述技术方案予以实现：在FPGA或DSP中构建一个数字均衡器收敛状态判决模块，该收敛判决模块由相关峰计算模块与比较器串联组成，相关峰计算模块的两个输入信号分别为输入均衡器的均衡前信号、均衡器输出的均衡后信号；相关峰计算模块对上述均衡前后信号的相关性进行运算，具体做法是取均衡前后两信号的符号位对应进行同或，然后通过累加器将所有同或结果相加，获得相关数值。将得到两个信号的相关数值送入比较器，比较器根据得到的相关数值判决两信号是否相关，若上述均衡前后两信号完全相关，则判决数字均衡器收敛，则判决数字均衡器发散。

技术领域

本发明涉及一种已经广泛应用于通信、雷达、声纳等诸多数字通信系统领域的均衡器，是关于无线通信领域中，数字均衡器的收敛判决方法。更具体地说，本发明通过数字均衡前后信号的相关性判决均衡器是否收敛的方法。

技术背景

随着数字信号处理及集成电路技术的进步，数字通信向着高速、高可靠性的方向发展。由于通信系统中通信带宽有限，以及信道非理想特性、模拟器件特性影响，实际信道不可能满足信号传输的无失真条件，特别是高速宽带数据传输中，当符号速率达到百兆/秒时，非线特性影响更为明显，不同频率分量产生不同时延，引起码间干扰，影响接收端性能。通常信道特性是一个复杂的函数，它可能包括各种线性失真、非线性失真、交调失真、衰落等。同时由于信道的迟延特性和损耗特性随时间做随机变化，因此信道特性往往只能用随机过程来描述，例如在蜂窝式移动通信中，电磁波会因为碰撞到建筑物或者是其他物体而产生反射、散射、绕射，此外发射端和接收端还会受到周围环境的干扰，从而产生时变现象，其结果为信号能量会由不止一条路径到达接收天线，我们称之为多径传播。数字信号经过这样的信道传输以后，由于受到了信道的非理想特性的影响，在接收端就会产生码间干扰(ISI)，使系统误码率上升，严重情况下使系统无法继续正常工作。由于通信信道的传输特性并不是理想的，数字信号在传输过程中会产生码间串扰，从而增加通信的误码率。理论和实践证明，在接收系统中插入一种滤波器，可以校正和补偿系统特性，减少码间干扰的影响。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。均衡技术常用来消除码间串扰，自适应均衡技术可以跟踪时变信道，降低码间串扰和噪声对通信质量的不良影响。所以在通信系统的接收模块中加入均衡器，补偿码间串扰，提高接收性能。均衡器是否收敛与输出信号是否正确密切相关，当均衡器处于发散状态时，输出错误信号，导致接收的信号不正确。

在实际应用过程中，均衡器一直处于工作状态，在卫星信号到达之前，进入均衡器的信号都是无效数据，导致均衡器系数搜索方向呈现随机性，因此在卫星信号到达时刻，均衡器系数可能为任意值。在均衡器系数为任意值的初始状态下，可能会导致均衡器无法收敛，输出错误信号。因此需要对均衡器是否收敛进行判决。当均衡器处于发散状态时，需要进行复位操作，重置均衡器的初始系数，从而帮助均衡器进入正常工作状态，输出正确信号。

传统方法通过误差判决均衡是否收敛，然而由于数字均衡器受位宽限制，均衡器发散时的误差范围与低信噪比情况下的误差范围重叠，导致无法分辨。同时，均衡器可能处于假收敛状态，该状态下的均衡输出信号与收敛状态输出信号特性相似，无法通过误差判决。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足之处，提出一种方法简单、计算量小，使用方便灵活的数字均衡器的收敛判决方法，利用均衡前后数字信号的相关性进行判决，能有效判决均衡器状态。

为了达到上述目的，本发明提出的一种数字均衡器的收敛判决方法，具有如下技术特征：在FPGA或DSP中构建一个数字均衡器的收敛状态判决模块，该收敛判决模块由相关峰计算模块与比较器串联组成，相关峰计算模块的两个输入信号分别为输入均衡器的均衡前信号、均衡器输出的均衡后信号；相关峰计算模块对上述均衡前后信号的相关性进行运算，具体做法是取均衡前后两信号的符号位对应进行同或，然后通过累加器将所有同或结果相加，获得相关数值；累加器将得到两个信号的相关数值送入比较器，比较器根据得到的相关数值判决两信号是否相关，若上述均衡前后两信号完全相关，则判决数字均衡器收敛，否则判决数字均衡器发散。