基于高阶统计量的水声信道盲均衡理论与算法
该文针对水声信道,对隐含和直接使用高阶统计量的盲均衡算法的性能进行了研究.研究内容主要包括以下几个方面:(1)分析了多途时间扩展、多普勒频率扩展等水声信道的物理特性及水声信道的数学模型.(2)给出了Bussgang类水声信道盲均衡算法的数学模型,重点分析了Bussgang算法的一个特例——常数模算法的性能.从信噪比的角度,研究了从常数模算法向判决导引算法的切换算法,提出了一种切换判决圆半径的选取方法.该切换算法,对于非常数模信号(如16QAM等),可以获得比常数模算法更小的剩余均方误差.(3)研究了几种直接使用高阶统计量的算法,包括基于数据段估...
该文针对水声信道,对隐含和直接使用高阶统计量的盲均衡算法的性能进行了研究.研究内容主要包括以下几个方面:(1)分析了多途时间扩展、多普勒频率扩展等水声信道的物理特性及水声信道的数学模型.(2)给出了Bussgang类水声信道盲均衡算法的数学模型,重点分析了Bussgang算法的一个特例——常数模算法的性能.从信噪比的角度,研究了从常数模算法向判决导引算法的切换算法,提出了一种切换判决圆半径的选取方法.该切换算法,对于非常数模信号(如16QAM等),可以获得比常数模算法更小的剩余均方误差.(3)研究了几种直接使用高阶统计量的算法,包括基于数据段估计的倒三谱算法和超指数算法,分析了算法的估计方差和偏差等性能;由于超指数算法计算量较大,不利于实时均衡,利用水声信道的稀疏性,提出了一种基于稀疏互四阶累积量和稀疏权的算法,有效降低了超指数算法的计算量.(4)围绕线性均衡器的时延极小值问题,从超指数算法推导了线性均衡器相对于均衡器时延的极小值关系,修正了线性均衡器相对于系统时延的关系式.提出了基于数据段估计的倒三谱算法和超指数算法获得不同均衡吕时延极小值的参数设置方法.(5)针对水声信道的频率选择性衰落,对比研究了常数模判决反馈盲均衡算法与其它几种盲均衡算法的性能.针对水声信道的时变特性,研究了该算法的跟踪性能.提出了一种利用超指数迭代算法,以加速判决反馈结构算法收敛速度的新算法,该算法对非平稳环境的适应能力超过常模判决反馈算法.(6)为了适应远距离通信,提高接收集噪比和更有效的克服信道衰落,研究了盲均衡与空间分集相结合的方法.(7)通过水池实验,获得了符合盲均衡算法统计特性要求的BPSK水声实测数据,对论文中的几种盲均衡算法的有效性进行了实测数据验证,并对算法性能进行了比较和评估.
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作者: 王峰
学科专业: 水声工程
授予学位: 博士
学位授予单位: 西北工业大学
导师姓名: 赵俊渭
学位年度: 2003
语 种: chi
分类号: TN929.3 TN911.5
在线出版日期: 2004年7月4日