[发明专利]基于精简星座索套回归的车载协作通信系统盲均衡方法

摘要

本发明涉及一种基于精简星座索套回归的车载协作通信系统盲均衡方法，其技术方案是通过分析车载协作通信系统的特点，构造基于索套回归的代价函数，将车载协作通信系统的盲均衡问题转化为一个最优化求解问题，并将精简星座信息融合进该优化问题从而使得算法获得良好的均衡性能。与基于高阶统计量的盲均衡方法相比较，本发明的意义在于为现代智能交通提供了一种的车载协作通信系统的盲均衡方法。该方法具有收敛快、所需的数据量小等优点。该方法适用于车载收发机仅配置单个天线、调制方式为正交幅度调制（QAM）的系统盲均衡问题。

主权项

1.一种基于精简星座索套回归的车载协作通信系统盲均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）第一阶段，中继车辆与目标车辆在时隙k内的接收信号分别为：x_S,R(k)=h_S,Rs_S,R(k)+v_S,R(k)x_S,D(k)=h_S,Ds_S,D(k)+v_S,D(k)其中，s_S,R(k)=[s(k),s(k-1),…,s(k-M_S,R+1)]^T，s_S,D(k)=[s(k),s(k-1),…,s(k-M_S,D+1)]^T，h_S,D=[h_S,D(0),h_S,D(1),…,h_S,D(M_S,D-1)]；h_S,R=[h_S,R(0),h_S,R(1),…,h_S,R(M_S,R-1)]，M_S,R为源车辆与中继车辆之间的信道阶数，M_S,D为为源车辆与目标车辆之间的信道阶数；v_S,D(k)和v_S,R(k)为信号噪声上标T表示矩阵或向量的转置运算；（2）第二阶段，中继车辆R将接收到的信号x_receive(k)进行放大或者解码的到信号s_receive(k)，然后将s_receive(k)继续转发至目标车辆D；此时D的接收信号为x_R,D(k)=h_R,Ds_receive(k)+v_R,D(k)其中h_R,D=[h_R,D(0),h_R,D(1),…,h_R,D(M_R,D-1)]]，M_R,D为中继车辆与接收车辆之间信道的阶数，v_R,D(k)为响应的信道噪声；（3）记信道为h=[h(0),h(1),…,h(M-1)]，接收信号记为{x(k)}，源信号为{s(k)}，噪声为{v(k)}，那么上述接收信号可以写成统一的格式xR,D(k)=Σi=0M-1h(i)s(k-i)+v(k)]]>令接收端复数域均衡器为w=[w(0),w(1),…,w(L-1)]^T，为均衡器长度；那么恢复出来的信号表述为s^(k)=Σi=0L-1w(i)x(k-i)+v(k)]]>（4）采用索套（LASSO）回归方法构造一个最优化问题w^LASSO(k)=argminΣi=0L-1|w(i)|≤δ(Σk=L-1N|y(k)-Σi=0L-1x(k-1)w(i)|)2]]>式中y(k)为均衡器输出；δ为一非零正标量；为LASSO惩罚项，（5）通过拉格朗日法将步骤（4）中所构造的优化问题改写成无约束优化问题w^LASSO=argminw(i)(Σk=L-1N|y(k)-Σi=0L-1x(k-1)w(i)|2+αΣi=0L-1|w(i)|)]]>其中α>0是拉格朗日因子；再将上式改写成矩阵形式minwJ(w)={||y-Xw||22+wHDw}]]>其中上标H表示矩阵或向量的共轭转置运算，表示2-范数，均衡器输出序列y=[y(L-1),y(L),…,y(N)]^T，接收序列矩阵X=[x(L-1),x(L),…,x(N)]^T；D=diag[d(0),d(1),…,d(L-1)]，diag为主对角元素d(0),d(1),…,d(L-1)，其它任意元素均为0的对角阵，这里d(j)=α|w(i)|1-σ,]]>σ=2P,]]>P为递归次数；（6）结合精简星座性能函数获得上述优化问题的近似解根据RCA性能函数CF_RCA=E[|y-Q_RCA·csgn(y)²|]其中csgn(y)=sgn(Re(y))+j·sgn(Im(y))，sgn(·)为符号函数进而获得最优化问题的近似解w^LASSO=QRCA·(XHX+D)-1X·csgn(y)]]>其中上标-1表示矩阵求伪逆运算。