基于DS—VCC-DDEA算法的短波信道均衡研究

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短波通信信道均衡算法综述

短波通信信道均衡算法综述

编 码和 均衡 的方案 。T u c h l e r( 2 0 0 2年 )等 人 用L E均衡 器来 代 替 MAP均衡 器大 大减 少 了 计 算量 ,而 且仿真 证 明其性 能 比采 用 D F E的
性能要好 。
Ge o r g e( 1 9 7 1年 )等 学者 给 出 了峰值 失 真准则 和 MMS E准 则用于 这种均 衡器 系数最
佳 化 的应 用;P r i c e( 1 9 7 2年 ) 的 工 作 侧 重 于
回顾短 波信道 自适 应 均衡近 年 来的 发展 可 以发 现,不 同的均衡 算 法不 再有 明显 的界 限,更 多的学者选择 融合不同的均衡甚至是其 他学科 的最优化 思想 ,来设计 某方面性能达到 最佳 的均衡 系统。研 究工作的重心 ,也从对基 本理论 的探索越 来越 倾斜到如何把均衡器设计
论文具体 阐述 了组合 n O均衡和 T u r b o编码
的关系 。
在T rb u o均 衡 算 法 中, 由 于 性 能 最 好 的是 MAP算 法,但 是其 计 算 复 杂 度 太 高 。
A r i y a v i s i t a k u l( 1 9 9 8年 )等 人 给 出 了 一 种 联 合
非线性 DF 的研 究,具体 分析 了这 种均 衡器
的 性 能 :S a l z( 1 9 7 3年 ) 完 全 站 在 MM S E准
1基于极大似然序列估计的均衡器
当发 送信 息码 元 状态 为 v时 ,设接 收信 息状 态为 r ,在发送 v的条 件下接 收 到信 息 r 的 概率 为 P ,极 大似 然序 列 估 计 ( ma x i mu m— l i k e l i h o o d s e q u e n c e e s i t ma t i o n , ML S E)就 是 求 发送信息的估计序列 U使得 P最大。理 论上 , 极 大似 然 序 列 检 测器 ( MLS D) 是一 种 最 佳

短波通信中的自适应均衡技术研究

短波通信中的自适应均衡技术研究

短波通信中的自适应均衡技术研究摘要:文中给出了均衡问题的数学描述,综述了实现均衡的方法,讨论了基于LMS和基于RLS的自适应均衡算法。

关键词:短波通信;自适应均衡;算法短波通信主要使用国际无线电咨询委员会(CCIR)划分的九个无线电通信频段中的第7频段——高频频段(包括3至30MHz),因此,短波通信又常称为高频通信。

短波通信可以利用地被,但主要要是利用天波。

无线电波沿地球表面传播的部分称为地被(或地表波)。

短波地波受地面吸收而衰减的程度,比长波和中波大,而且受地面电气特性的影响也较大,故短波地波只适用于近距离通信。

短波通信技术成熟,传播距离远,不需转发器就可实现超视距通信,体积小、成本低,被广泛地应用于政府、气象、商业等部门。

近年来,卫星、光纤通信等技术发展迅速,可实现大带宽、高质量的远距离传输,在很多性能上优于短波通信,一度出现短波通信受冷落的局面。

但相对于卫星易毁性的缺点,短波通信有其不可替代的优势:具有不易被摧毁的中断系统——电离层,因此短波通信重新被人们所重视。

随着数字信号处理、微处理器的发展和各种新技术如:自适应选频、自适应均衡、自适应速率控制等的应用,使得短波通信在克服多径衰落,改善通信质量,提高频率利用率和可通率方面取得了突破性进展[1]。

一、短波信道模型在短波信道上现有的被广泛接受的信道模型是窄带小于12kHz。

短波信道为时变多径衰落信道,典型的有:独立瑞利衰落模型、相关瑞利衰落模型、时变多径模型和Watterson模型。

广泛使用的Watterson模型是CCIR推荐的一种短波信道模型,但是它属于窄带信道模型,其有效带宽小于12KHz。

在Watterson模型的基础上人们作了改进,拓展成宽带模型。

但是这些改进的模型都不具有完整的理论分析和实测验证,因而并不具有权威性。

但是它们在一定条件下是可以适用的,因此研究这些模型有一定的使用价值。

本文中短波信道模型就是基于Watterson模型建立起来的。

短波通信中的自适应均衡技术研究

短波通信中的自适应均衡技术研究

2 简化 ML E均 衡 算 法 的 提 出 S
针 对 存 在 严 重时 变 多 径 的 信 道 提 出 了 一 种 简 化 的 M LE S
均 衡 算 法 ,即 在 自适 应 Vi r i t b 算法 前增 加 一 个 结 构 简 单 的线 e 性均衡器作为预滤波器 , 于消除不是很严 重的符号间干扰 , 用
散 时 间 信 道模 型 的复 制 品 , 用于 对 符号 间干 扰 建 模 。 计 的 抽 估 头 系 数 递 推 调 整 ,以 使 实 际 接 收 序 列 与 估 计 器 输 出 之 间 的
散 信 道 。多 径 时 延 造 成 接 收 信 号 的波 形 展宽 从 而 使 所 传 输 的 数 据 产 生 码 间干 扰 , 号 的 传 输速 率 越 高 , 引 起 符 号 间 干 扰 信 则
杂 , 难 用 于工 程 实 现 刚 。因 此 , 了使 自适 应 V t b 算法 适 很 为 i ri e
Vtri 法 利 用 信 道 估 计 器 产 生 的 信 道 估 值 进 行 判 决 , i b算 e 由 于经 过 了线 性 预 滤波 处 理 ,信 道 估计 器 的抽 头数 量 可 以远 少于 干 扰 路 径 的 数 量 , 而 降 低 了 V t b 算 法 的 运 算量 。 从 i ri e
+ )C ) 1 +
) e ^
() 1
为 卡尔 曼增 益 矩 阵 。当信道 估计 器 的抽 头 数 量 为
L时 ,平 方 根 卡尔 曼 算 法 的 运 算 量 为 每 信 号 样 点 1 / 6 L ., ・ 5 2+ 5 次乘加运算 。
( A)的 运 算 量 随 多 径 展 宽 覆 盖 的 信 息 符 号 数 量 L呈 指 数 关 v 系 增 长 , 运 算 量 高 达 每 信 号 样 点 2 + ML ( 含 信 道 估 计 其 L 2 +1不 器 ) 乘 加 运 算 , 其 当 信 号 电 平 数 M 很 高 时 , 算 更 为 复 次 尤 运

短波信道下自适应信道均衡算法与仿真

短波信道下自适应信道均衡算法与仿真
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I
Abstract
Adaptive technology can improve wireless communication quality and reduce the system bit error rate in the situation of not increasing the emissive power. So along with the requests that the wireless communication quality and the data output rate are enhanced daily by people, each kind of adaptive technology are more and more widespread applied. According to the actual communication system need, based on the existing channel equalization algorithm and HF channel, this article launches the adaptive equalization algorithm research, in order to find the most effective algorithm to fight with inter symbol interference. During in the parsing the two traditional adaptive channel balanced algorithms: LMS and RLS algorithm principles and the realization process foundation, this paper has pointed out the length of stride factor adjustment principle, in view of the LMS algorithm length of stride factor to the convergence rate and the stable request contradiction. Then present three kind of improvements algorithm: Normalized LMS algorithm, LMS/F, changes the length of stride normalization solution correlation algorithm. At the same time, in view of the RLS algorithm shortcomings that complexity is big and needs huge storage space, unstable, also when the Kalman gain vector approaches 0, the algorithm can not track to the channel change, this paper has enumerated the current existence some improvement algorithms. Then this paper gives the AFA equalization algorithm inferential reasoning in detail. This article simulation based on a wireless communications system platform. The platform's design mainly aims at the existence questions in the digital communication of inter symbol interference and noise. It contains three parts: the transmission, the channel and the receiver. The transmission and the receiver include: the channel coding module, in order to resist the noise effectively; the interweaver module, in the purpose dispersing the burst errors so that reduce the decoding module wrong slices; general equalizer module to simulate each kind of adaptive channel equalization algorithm and so on. At the same time, to make the equalization algorithm have more points and more effective, the channel part has been designed according to the HF channel transmission characteristic. Watterson

基于DDS的短波射频频率源设计与实现

基于DDS的短波射频频率源设计与实现
分辨 能力 。融 合 了模 拟 和 数 字 技 术 的 D S是 产 生 高 D 质量 、 高频 谱纯 度 、 宽频 带频 率 的理 想 方法 。文 中基 于 A I 司 的 A 91 D公 D 9 2芯 片 提 出 一 个 直 接 频 率 合 成 方
案 , 出频率 范 围为 4 . 7 z 输 6 5~ 5 MH 。
a 叶技21 第4 第1期 0 年 2卷 0 1
E e to i c. T c . Oc. 5.2 1 l crn c S i & e h / t 1 0 1
基 于 D S的短 波射 频 频 率 源设 计 与 实现 D
施华虎 ,张灵迪
( 电子科 技大学 微电子与固体电子学院 ,四川 成都 6 0 5 ) 10 4
De i n a m plm e a i n o ho twa e Fr qu n y So r e Ba e n sg nd I e nt to f S r - v e e c u c s d o DDS De i e vc
S au Z HIHu h , HANG L n d ig i
( col f i ol t nc adSl -teEet n s n e i f l t nc c ne Sho o M c e c oi n odSa l r i ,U i rt o Ee r i S i c r er s i t co c v sy c o e adT cnl yo h a hnd 104 hn ) n eh o g f i ,C eg u 0 5 ,C i o C n 6 a A s at T e t c r adpic l f i c dg a snhs e D S r i r ue ,adkyt ho — bt c h r t e n r i e o dr t i t ytei r( D )a t d cd n e c nl r su u n p s e il z eno e o

短波通信中的自适应信道均衡技术分析

短波通信中的自适应信道均衡技术分析

TECHNOLOGY AND INFORMATION信息化技术应用8 科学与信息化2021年2月上短波通信中的自适应信道均衡技术分析谈新雅南京熊猫汉达科技有限公司 江苏 南京 210014摘 要 短波通信具备了较强的抗摧毁和自主通信能力,并且其消耗资金相对较少,能够在较短时间之内完成相关信息的传输。

尤其是在一些特殊情况下,即使距离较远,也能够完成信息传输工作。

但是任何一个事物在研究过程中,都需要正视其中所存在的弊端。

若想能够有效避免因其弊端存在而导致相关问题的发生,便需要充分借助到均衡技术的优势,降低这些缺陷对工作所产生的影响。

由此可见:研究短波通信中的自适应信道均衡技术具有积极的社会意义。

希望本篇文章的发表能够对相关工作人员产生一定启示,以此来推动短波通信的深层次应用与发展。

关键词 短波通信;自适应信道;均衡技术短波通信的应用和人民的生活产生了巨大关系。

当前阶段,在天气预报、信号传递、信号传送等多个领域和行业中已经得到了较为广泛的应用。

根据相关调查和研究可以发现:在进行短波通信过程中,因为各种因素影响,导致信息在传输过程中出现了失真现象,甚至在部分工作环节中还出现了数据丢失问题,严重影响了其积极作用的有效发挥。

为此,在今后工作中,需要结合短波通信中所出现的各种问题,对其进行针对性解决,并且结合均衡技术的优势,为短波通信的顺利实施创造有利条件。

1 自适应均衡器技术概述1.1 自适应均衡技术基本原理当前阶段,在自适应均衡技术应用中,常见结构主要有横向结构、格型结构,并且通过其他一系列的延迟线相结合,形成一个较为完整的自适应均衡结构。

其中,最为常见的便是横向均衡器。

在应用均衡技术工作中,若想能够有效发挥其积极作用,便需要充分考虑到整个平台构建和费用消耗等方面的内容。

线性横向均衡器作为当前阶段工作中应用比较简单方便并且限制性作用较小的均衡器,主要结合了前馈延时技术的优势,并结合多项式计算方式的积极作用,完成对相关函数和数据的传输[1]。

短波通信中的自适应信道均衡技术

短波通信中的自适应信道均衡技术

短波通信中的自适应信道均衡技术作者:赵禹智来源:《科学导报·学术》2020年第68期【摘要】社会发展中,信息高速交互需求明显提升,短波通信被渗透在各个领域中。

但是为保证短波信号传输质量,还应确保短波通信期间信道的均衡。

因此,文章对短波通信中,自适应信道均衡技术的实践展开讨论,以此优化短波通信方案,减少短波信道内部的信号干扰。

【关键词】自适应;短波通信;信道均衡;技术引言:短波通信与人们日常生活息息相关,其基本介质为电离层、通信端口的地面。

但随着短波通信渠道的扩展,信号衰落问题尤为突出,要求相关人员应用自适应信道均衡技术,针对性解决短波信号抗干扰问题,保证短波通信期间数据、信息传输的可靠性。

一、短波通信相关概述短波通信属于无限电通信技术,通信过程中波长通常会控制在10~100m,波长频率在3~30MHz。

相较于中波通信、长波通信,短波可借助天波、物体表面波传播通信数据,且在传播过程中,因短波高频率、易被地面吸收特点,短波通信抗损能力强。

但短波表面波传播距离较短,所以常用语广播设备通信、短距离交互终端通信。

但是在技术人员通过电离层促进短波反射时,短波通信可转变为天波,整体频率增高,继而可在较长距离中连接无线通信装置[1]。

二、短波通信中自适应信道均衡技术需求电离层反射是短波通信的作用机理,并且在电离层支撑短波进行无线通信时,电离层本身的色散、不均匀、随机、各向异性等特点,可确保短波通信稳定性,使其时空性介质不被为外界因素摧毁。

但是,短波传输期间,其传输信道衰落现象明显,信号频率会伴有较为明显的选择性衰落现象,导致通信信号易受干扰[2]。

自适应信道均衡技术是短波通信系统的关键技术,可进一步确保短波信道运行可靠性,减少外部环境、内部码间对通信信道的干扰。

然而在应用自适应信道均衡技术时,仍需基于LS格型算法,改变短波通信系统内信道计算量,优化系统通信信号处理特性,提升信道均衡、自动收敛效率。

在该算法的支撑下,短波通信可借助自适应信道均衡技术,快速处理信号传输中的反向误差,灵活运用均衡器,分离信道层数据,保证短波信道内部信号作用的模块性、整体性。

探讨短波通信中的自适应信道均衡技术

探讨短波通信中的自适应信道均衡技术

・38・电脑迷电子技术2016年2期1 简述短波通信短波通信与人民的日常生活联系十分紧密,一直在天气预报、信息传递、信号传送等众多领域发挥着巨大的作用。

短波通信主要包含了以大地为介质的地传播方式和以电离层为介质的空气传播,地传播有效的实现了短距离区域之间的信息传递,而电离层传播有效的实现了远距离之间的信息传递。

除此之外,其也摆脱了复杂的地势等不利因素的影响,传播速度更加便捷与迅速。

但从实际的工作过程中发现,短波通信渠道上存在着路径衰落与退步的问题,这使得信息在传递过程中出现了严重的失真和数据丢失,严重的降低了信号传输效率。

其次,这种衰落会随时间产生不同频率的变化,极易产生各种不良干扰数据码。

正是由于上述问题的存在,自适应信道均衡技术应运而生,成为短波通信中必不可少的辅助性技术。

2 简述自适应信道均衡技术自适应信道均衡技术的关键在于其找到了一种最为准确和有效的数据计算方法。

这种算法是建立在实际的均衡细数调节值基础上的,可以通过递推原则实时的掌握住短波通信中散色特性的变化情况。

通过实时的数据监测可以有效的减少不良的干扰因素影响从而消除在频带利用率、误码效用率和实际传输效率等问题。

3 自适应信道均衡技术众所周知,自适应信道均衡算法是自适应信道均衡技术的开展关键,一套精准有效的自适应信道均衡算法可以在很大程度上提升自适应信道均衡技术的整体应用。

在实际的工作过程中存在着多种计算方法,但使用最为广泛和有效的就是LS 格型算法和平方根卡尔曼算法,两者具有各自的优点和局限性:3.1 LS 格型算法LS 格型算法的一个最为鲜明的特点就是其可以将据衡器各阶上的前向误差和反向误差进行正交分解,这样处理后的结果是后面每一个阶层上的数据增加变化情况都不会影响到在其前面每一阶层上的数据运算,具有独立性和模块性。

LS 格型算法具有很好的处理特性,减少了工作量,提升了总体技术的收敛速度和工作效率。

3.2 平方根卡尔曼算法平方根卡尔曼算法主要是应用了误差斜方阵的因式分解知识,从而计算出误差矩阵中的数学对称结构。

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3 KHz范 围 内单 一 频 率 上 , 再经 AM ( Amp l i t u d e Mo d u l a t i o n )或 F M ( F r e q u e n c y Mo d u l a t i o n )二 次 调 制 、发 射 后 ,由 电离 层 反 射 射 频 信 号 实 现超 视 距 通 信 。由于 电离 层 随 时 间 、地 点 、季 节 、气 候 等 变 化 , 短 波 信 道 呈 现 时 变 色 散 特 性 , 并存 在 严 重 的码 间干 扰 。短 波信 道 均 衡 是 克 服 短 波 码 间 干扰 、消 除信 道 畸 变 的 有 效 手 段 之 一 。 目前 常 用 的 短 波 信 道 均 衡 算 法 主 要 是 利 用 训 练 序 列 消 除 码 间 干 扰 的 DD E A ( Da t a — Ai d e d E q u a l i z a t i o nAl g o r i t h m)算 法 [ 1 1 ,该 算 法将 一 帧数 据 范 围 内 的信 道 系数 处理 为 恒 定 值 ,利 用 估 计 的信 道 系 数 消 除 训 练序 列 引入 的码 间干 扰 ,计 算 接 收数 据 中仅 由用 户 数 据 引 入 的码 间干 扰 和 高 斯 白 噪声 干 扰 ,从 而 利 用 L S S E( L e a s t S u m S q u a r e E r r o r ,误 差 平 方 和 最 小 )准 则 在 高 斯 白噪声 背 景 下 估 计 用 户 未 知 数 据 。短 波 通信 宏 观 多径 造 成 多径 干 扰 、 微 观 多径 干 扰 引起 信 道 的 扩 展 与 衰落 , 实 际上 在每一个码符号采样时刻 , 信 道 系 数 呈 现慢 衰 变 特 性 ; 尽 管 将 一 帧 数 据 范 围 内信 道 系数 处 理 为 恒 定 值 , 消 除训 练 序 列 引入 的码 间干 扰 ,但 不如 在 每 一 个 采 样 时 刻 、 取 其对 应 的信 道 系 数 消 除 码 间 干扰 ,更 能 反 映信 道 特 性 。时 变 信 道 系 数 DDE A算法 ( V a r i a b l e C h a n n e l C o e f i f c i e n t s . DDE A,VC C — DDE A)和 判 决反 馈 VC C — DD E A算法 ( DF E — VC C — D DE A)正 是 基 于 该 思 想提 出 ,相 对 DD E A 算 法 它们 能取 得 更 好 的信 道 均 衡 效 果 。根 据 判 决 反 馈 均衡 器 在 低 信 噪 时 具 有 误 差传 播 的特 性 和 高 信 噪 比时 信 道 均衡 效 果较
在 一 帧数 据范 围内恒 定 的假 设 ,结合 判 决反 馈 均衡 器 的优 点 ,可获 取 到信 道均 衡 整体 性 能 的提 高 。仿 真 结 果验证 了
DS . VC C . DDE A 相 对 DD E A、VC C. D DE A和 D F E . VC C. D DE A算法 的优 越性 。
好 的特 性 , 论 文 进 一 步 提 出 了基 于 当 前数 据 帧 信 噪 比实 时 估 以指 导 VC C — DD E A 与 DF E — VC C. DDE A 切
换 的 DS — VC C— DDE A 算 法 (D y n a mi c S wi t c h i n g VC C — DDE A ), 该 算 法 在 高 信 噪 比 时 选 择 DF E . VCC . DDE A,低信 噪 比 时选 择 VC C — D DE A 算 法 , 结合 以上 两 个 算 法 的优 点 , 以获取 信 道 均 衡 整 体 性 能 上 的提 高 。
关键 词 t窄带 短波 信道 ;信道 估计 ;D DE A信 道均衡 ;判 决反馈 均衡 器 ;L U分 解 中 圈分类 号 t T N9 1 1 . 5 文献标 识码 t A


窄带 短 波 单 音 串行 数 据通 信 是 目前 短 波 通 信 的主 要 方 式 。它 将 数 据 信 息 以 8 P S K 调制 方 式 调 制 到
N O. 1
F e b r u a r y, 2 01 3
基于 D S V C C . D D E A算法 的短波 信道均 衡研究
田伟 , 周新 力 2 , 初建崇 1 ,
3 .海 军 9 2 0 9 5部 队 ,浙 江 台卅I 3 1 8 0 0 0 )
郁成 飞 3
第 1 8卷 第 1 期 2 0 1 3年 2 月
文章编号 :1 0 0 7 - 0 2 4 9( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 3 9 0 — 0 7
电路 与 系 统 学报
J 0UR NAL OF CI RCUI TS AND S YS TE MS
VO 1 . 1 8
据 通 信 ,在 提 出 时 变 信 道 系 数 VC C . D DE A 和 判 决 反 馈 VC C— D DE A( DF E . VC C . DDE A)信 道 均 衡 算 法 的 基 础 上 ,研 究 了 利 用 实 时 信 噪 比 估 计 指 导 信 道 均 衡 方 式 动 态 切 换 的 DS . VC C . D DE A 算法 。 该 算 法 摒 弃 了传 统 DDE A 算 法 中 信 道 系 数
( 1 .海 军 航 空 工 程 学 院 训 练 部 , 山东 烟 台 2 6 4 0 0 1 ;2 .海 军航 空工 程 学 院 电子 信 息 工 程系 ; 山东 烟 台 2 6 4 0 0 1
摘要 t针 对判 决反 馈均衡 器在 低信 噪 比时 存在 误差传 递 、高信 噪 比时均衡 效果好 的特 点 ,对 窄带 短波单 音 串行数
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