摘要
随着无线通信技术的不断发展以及用户通讯业务大幅度增加，通信系统不断地朝着高速率、高精度以及高频谱利用率的方向发展。然而传输信道的多径效应引起的码间干扰(IntersymbolInterference，ISI)影响了信号的传输质量。作为降低ISI的重要方法之一，信道均衡技术是无线通信系统中不可或缺的一个研究内容。 信道均衡技术主要分为两类，一类是利用辅助数据进行训练的均衡方法，但这类方法会占用较大的频谱资源;另外一类则不需要辅助数据进行训练的盲均衡方法，该方法仅利用信号的统计信息便能够恢复出发送信号，其中应用最为广泛的是恒模盲均衡算法(ConstantModulusAlgorithm，CMA)。盲均衡算法在高斯噪声环境下有着较好的均衡性能，但当环境噪声是具有脉冲特性的非高斯噪声时，如大气噪声、水声噪声等，盲均衡算法的均衡性能严重退化甚至失效。因此研究脉冲噪声环境下的盲均衡技术具有十分重要的理论意义和应用价值。 本文主要研究脉冲噪声条件下的信道盲均衡算法，主要内容如下: (1)针对基于最大相关熵准则的恒模盲均衡算法（ConstantModulusAlgorithmbasedMaximumCorrentropyCriterion，MCC_CMA）在强脉冲噪声环境中性能下降的问题，本文提出了一种基于分数阶最大相关熵准则的恒模盲均衡算法(ConstantModulusBlindEqualizationAlgorithmBasedonFractionalMaximumCorrelationEntropyCriterion，FOMCC_CMA)。该算法引入分数低阶统计量，用分数阶低统计量替换原代价函数中的二阶统计量，提高了算法对脉冲噪声的抑制能力，使其具有更好的鲁棒性。另外，利用分数阶梯度方法对均衡器权系数进行寻优，解决分数阶相关熵代价函数在某些情况下不存在整数阶导数的问题，从而提高算法的稳定性。接着以最小均方偏差作为数学工具，给出了确保算法稳定收敛的步长范围。仿真结果表明，FOMCC_CMA不仅能够在弱脉冲噪声下拥有更快的收敛速度、更低的剩余ISI以及更低的误码率，而且在强脉冲噪声下收敛更加稳定，具有更好的鲁棒性。 (2)由于FOMCC_CMA在处理多模信号时，均衡器输出信号会出现相位旋转的现象，需要增加额外的相位补偿电路进行校正，这将会提高均衡系统的复杂度。为了解决该问题，本文在FOMCC_CMA的基础上提出了一种基于分数阶最大相关熵准则的多模盲均衡算法(MultimodeBlindEqualizationAlgorithmBasedonFractionalMaximumCorrelationEntropyCriterion，FOMCC_MMA)。该算法利用多模算法(MultimodulusAlgorithm，MMA)的思想，将分数阶相关熵代价函数分为同相分量和正交分量，在实现对强脉冲噪声抑制的同时，完成相位校正。另外，通过对算法的稳定性分析，给出步长的收敛范围。仿真结果表明，FOMCC_MMA能够同时实现盲均衡和载波相位恢复，具有比FOMCC_CMA更优的抑制脉冲能力。
NETL