[发明专利]适用于高阶正交幅度调制信号的盲均衡器实现方法

说明书

本发明公开了一种适用于高阶正交幅度调制信号的盲均衡器实现方法，包括：S1，对均衡器的输入信号进行归一化处理，以使得同相维度和正交相维度的峰值在预定的动态范围内；S2，基于高阶正交幅度调制信号MQAM多模值的特点，在归一化的星座图中预定3种预定模值，并通过误差公式计算由均衡器输出信号与3种模值的均衡误差；S3，基于LMS原则的均衡器抽头系数迭代方式，用S2中计算得到的均衡误差驱动均衡器系数进行迭代更新，使得算法快速收敛。本发明提供一种适用于高阶正交幅度调制信号的盲均衡器实现方法，使得盲均衡器在维持可调整的相位能力基础上，更具备设计方法简洁、计算效率高，又不失参数调整的灵活性，工程应用开发的适用性强。

技术领域

本发明涉及通信中的信道盲均衡数字信号处理技术领域。更具体地说，本发明涉及一种适用于高阶正交幅度调制信号的盲均衡器实现方法。

背景技术

在有线传输领域中实现高阶QAM数字化收发机符合现阶段对于高速率、大容量通信需求。该调制方式使用幅度和相位同时承载信息，具有充分利用带宽、抗噪声强的特点。当提高调制阶数时，就可以充分发挥频带利用率高的显著特点。

但是随着调制阶数的升高，信号星座点之间的距离和相位差同时减小，受信道噪声和码间干扰的影响，导致系统性能急剧恶化，严重影响通信质量。解决这一问题的通常做法是在接收机中设计均衡器，令均衡器的特性正好与信道特性相反，使均衡器能准确的自适应的补偿信道的非理想特性。

而基于传统的发送训练序列方式的自适应均衡方案需要占用额外的带宽，增加了系统的额外开销，特别在一些非协作的应用领域，训练序列的未知性导致了传统均衡方案的不可取。盲均衡技术无需借助训练序列，仅利用接收序列的先验信息即可恢复出发送序列，可节省带宽、提高了频带利用率，是一种高效的自适应均衡技术。因此研究适合高阶QAM信号的盲均衡器设计成为高速率、高质量通信中的一个关键问题。

而进一步地来看，盲均衡数字信号处理技术的本质是一类自适应滤波算法。它的基本实现思路是在接收机中建立一个的系数可调的有限长度滤波器(也称为均衡器)，利用经滤波器输出的接收信号和其先验信息(即统计特性)来计算误差，然后将误差用于滤波器系数抽头更新，通过这种误差驱动滤波器系数抽头迭代更新的方式最终实现滤波器输出信号满足其先验特性，此时滤波器的系数即为不确定性信道的逆响应。这种盲均衡技术核心之处就在于误差计算方法。

当前学术领域的盲均衡误差计算方法种类较多。经典的恒模算法(CMA)具有计算简单及良好的收敛性能，应用范围广。改进型恒模盲均衡误差算法(MCMA)基于调制的同相支路和正交项支路的统计量来指导算法收敛，误差函数中同时包含了幅度信息和相位信息，因此可以消除相位偏差。多模盲均衡算法(MMA)采用将高阶星座图分成小的子区域并赋予每个子区域单独的误差函数，用以获得更小的稳态剩余误差。

综上，虽然现有盲均衡误差虽然已经纳入均衡器的设计方案中，用于解决相关的问题，但其计算方法仍然存在以下不足：

一是，经典的恒模盲均衡误差算法在具有多模特点高阶QAM信号中应用时虽然可收敛，但是收敛后稳态剩余误差较大且存在相位旋转。当调制阶数越高，均衡效果也越差。

二是，基于高阶星座图进行区域划分思想的盲均衡误差获取算法过度关注收敛稳态误差，甚至会在盲均衡过程中加入各种流程控制，导致算法复杂度增加，设计实现消耗资源多、计算量大。

三是算法的灵活度不够，常用的盲均衡设计通常只有一个均衡步长参数因子可供调整均衡效果。

盲均衡器设计的初衷在于使得受信道干扰信号的眼图快速张开。当前各种盲均衡设计都存在一定侧重面，但实际应用时，无法对均衡器设计在算法复杂度、参数调整灵活性、稳态误差、收敛速度和设计易实现方面进行兼顾。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。