通信盲接收中短数据处理若干问题的研究

【摘要】： 在通信盲接收中,研究在码元数目较少时的参数估计技术和盲均衡技术具有重要的理论意义和实用价值。本文从实用角度出发,重点研究了在接收数据只有数十至数百个码元的情况下,如何有效地进行码元速率估计和盲均衡。本文主要工作和成果如下: 首先,针对基于二阶非线性变换估计码元速率方法在码元数目较少和信号冗余带宽较小时性能较差的缺陷,提出先滤除信号低频分量,再进行二阶非线性变换的方法。理论推导证明该改进措施有效地提高了该类算法在码元数目少和冗余带宽小时的性能,仿真实验验证了该结论。针对K.C.Ho小波变换估计码元速率方法现存缺陷,本文提出先去除载频,再进行小波变换估计码元速率的方法。该方法较好地克服了小波变换方法的缺陷,使其在码元数目较少时的性能得到较大提高,仿真实验验证了该结论。 其次,针对码元数只有数十至数百个时,对数据进行盲均衡存在的困难,本文研究了在Bussgang类算法中重复使用短数据段的方法。本文分析了重复使用短数据段方法有效的原因,并研究了影响重复使用短数据段方法盲均衡效果的若干因素,得出了Bussgang类算法实现均衡所需要码元数量的结论,即通过重复使用短数据段方法,部分Bussgang类算法能够在数十至数百个码元的级别实现有效均衡,这与基于二阶统计量的盲均衡方法所需要的数据量相当。 第三,针对通信盲接收系统中要求盲均衡算法计算量低、适应性强、需要数据量少的特点,本文设计了新型盲均衡算法。本文首先研究了Bussgang类算法的收敛本质,并由此提出了Bussgang算法统一的代价函数。根据该代价函数得到一类设计新型Bussgang算法的方法。本文据此设计了几种新型算法,仿真实验验证了这些算法的收敛性能。结合这几种新型算法的优点,本文设计了一种组合算法。该组合算法具有计算量低、适应性强、需要数据量少等优点,能够满足通信盲接收系统对盲均衡算法的需要。该算法已应用到实际系统。 最后,基于软件无线电原理,本文集成了所提出的算法,并完成了软、硬件系统设计,成功研制了一套通信盲接收样机系统。