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无线通信中对时变色散信道的盲均衡与盲辩识方法研究

刘郁林  
【摘要】: 在无线和移动通信中,色散信道的盲均衡和盲辨识技术是当前国际上的研究热点,而时变色散信道的盲均衡与盲辨识问题更是其中的技术难点。对于该领域的理论研究,国际上还处于起步阶段。本文试图在前人的工作基础上,对这个问题作一些初步的探讨。 文章重点从分集处理的角度来讨论时变色散信道的盲均衡和盲辨识问题,指出了两种采用信号处理方法实现这一思想的基本策略。第一种是采用滤波器组联合均衡方法将色散信道等价为一组独立的平坦衰落子信道,以提高接收机的分集增益;另外一种是提出采用离散正则模型将时变色散信道的盲信号处理转化为时不变多信道模型的盲信号处理,并针对该模型对时变色散信道的盲均衡与盲辨识方法进行了详细讨论。文章还对盲均衡技术的实现问题进行了初步讨论,提出了一种简单易行,适于硬件实现的直接盲均衡算法。 本文创新性的成果在于:提出了预编码-判决反馈联合均衡系统结构,并从理论推导得出了对应的最大互信息量最优化设计结果;首次提出了时变色散信道的离散正则模型概念,该模型适宜于利用观察数据的二阶统计量进行盲信号处理;基于离散正则模型对时变色散信道进行了系统的盲均衡和盲辨识方法研究,提出了对时不变信道矩阵的子空间盲辨识算法;针对误差传播效应问题,提出了可以消除误差传播效应的两级盲辨识算法;提出了基于离散正则模型的直接盲均衡算法;提出了基于特征恢复思想的神经网络直接自适应盲均衡算法。 论文首先回顾了目前时变色散信道的盲均衡与盲辨识技术的研究进展,指出了其中存在的问题和解决的思路,从而指明了本论文研究的动机和出发点。接着简单介绍了盲均衡和盲辨识技术的一些基础知识,并给出了一些最重要的相关数学工具,作为本文研究的理论基础。 在第三章中,基于联合均衡的思想,针对国际上最新提出的滤波器组预编码-线性均衡最优设计中存在的问题,文章提出了采用判决反馈均衡器完成二次 摘 要 均衡,以消除残留的块间干扰,得到了新的最优设计结果。并对误码率性能和 最大互信息量作了理论分析和仿真比较。 在第四章中,作者对时变色散信道的信号处理模型进行了研究,提出了离 散正则模型的概念,对其进行了详细的讨论,并利用多采样率理论将该模型推 广到一般的时变色散信道。 在接下来的第五章中,基于提出的离散正则模型,作者对时变色散信道的 衰均衡与盲辨识方法进?工了深入的研究。首先对间接盲均衡方法,提出了对时 不变信道矩阵的子空间营辨识算涪和可以消除误差传播效应的两级盲辨识算 法,然后给出了一种直接盲均衡方法。 在第六章中,作者提出了一种基于特征恢复思想的神经网络直接自适应盲 均衡算法,并对算法的复杂度和存储量进行了分析。结果表明,这是一种比较 易于实现的盲均衡算法。 文章最后对全文进行了总结和口顾,并重点指出了今后需要继续进行的相 关研究工作和可能采用的方法。


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