阅读说明：本技术 一种适用于散射通信的自适应均衡方法 (Self-adaptive equalization method suitable for scatter communication ) 是由 汪李峰 石全旺 董玮 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了通信领域的一种适用于散射通信的自适应均衡方法,结合信道估计的结果,在不增加系统复杂度的前提下,利用判决反馈均衡器的结构实现线性、非线性两种均衡器,与采用线性均衡的散射系统相比,提高了深度衰落信道下系统的通信能力；与采用判决反馈非线性均衡的散射系统相比,避免了低信噪比下的误码扩散,提高了非深度衰落信道下的通信能力。(The invention discloses a self-adaptive equalization method suitable for scattered communication in the field of communication, which combines the result of channel estimation, realizes two equalizers of linearity and nonlinearity by using the structure of a decision feedback equalizer on the premise of not increasing the complexity of a system, and improves the communication capability of the system under a deep fading channel compared with a scattering system adopting linear equalization; compared with a scattering system adopting decision feedback nonlinear equalization, the method avoids error code diffusion under low signal-to-noise ratio and improves the communication capability under a non-deep fading channel.)

一种适用于散射通信的自适应均衡方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体为一种适用于散射通信的自适应均衡方法。

背景技术

由于散射公共体中存在大量大小不同的散射体，每一个散射体都是一个二次辐射波源，向四周辐射电磁波，这就造成了多径传播。在时域上，它表现为同一时刻发出的信号变成许多分量先后不一地到达接收点，从而在时间上展成一片，使得接收波形失真；在频域上，它表现为频率选择性衰落，即如果各条路径时延差别较大，传输波形的频谱较宽，则信道对传输信号中不同频率分量强度和相位的影响各不相同。

均衡技术是对抗多径效应的主要方法之一，目前国内散射通信系统中采用单一的均衡方法，时域线性均衡、频域线性均衡或者时域判决反馈非线性均衡。

散射信道信号的路径分量相当多，某条路径幅度或者相位的一点改变会使总信号的幅度和相位发生大的变化，实验证明散射通信环境中频域较平坦信道、频域深度零点信道都有可能出现。目前散射系统采用的线性均衡技术因为噪声功率的增强都不能很好的适应频域深度零点信道，而时域判决反馈非线性均衡因为有误码传播在低信噪比时性能无法保障，导致信道环境较好时工作门限反而高于线性均衡。

基于此，本发明设计了一种适用于散射通信的自适应均衡方法，综合信道和线性、判决反馈非线性均衡器的优点，在接收端尽可能获得平坦的接收频率响应和线性相位，以适应散射信道的多样性，以解决上述提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于散射通信的自适应均衡方法，根据信道估计的结果选择合适的均衡算法，在不增加系统复杂度的前提下，解决了散射通信系统由于采用单一均衡算法而不能兼顾多种信道环境的的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于散射通信的自适应均衡方法，结合信道估计的结果，在不增加系统复杂度的前提下，利用判决反馈均衡器的结构实现线性、非线性两种均衡器，具体包括以下步骤：

S1：利用信号中的导频段进行信道估计，得到信道响应h；

S2：利用FFT将h变换到频域，判断当前时隙的信道是否是频域深度零点信道；

S3：根据步骤S2得到结果执行如下运算：

S3.1：如果当前时隙的信道是频域深度零点信道，利用步骤S1得到的信道响应h计算前馈均衡滤波器的系数{f_i}，其中，-K₁≤i≤0；

S3.2：如果当前时隙的信道是频域较平坦的信道，利用步骤S1得到的信道响应h计算线性均衡滤波器的系数{c_i}，其中，-K₁≤i≤K₂；

S4：根据步骤S2得到结果执行如下运算：

S4.1：如果当前时隙的信道是频域深度零点信道，则利用步骤S1得到的信道响应h计算反馈均衡滤波器的系数{b_i}，其中，1≤i≤K₂；

S4.2：如果当前时隙的信道是频域较平坦的信道，则不计算{b_i}；

S5：确定均衡滤波器系数：

S5.1：如果当前时隙的信道是频域深度零点信道，则采用判决反馈均衡器：

令{x_i}＝{f_i}，-K₁≤i≤0；

令{y_i}＝{b_i}，1≤i≤K₂；

令{z_k}＝{I_k}，

是先前检测的符号；

S5.2：如果当前时隙的信道是频域较平坦的信道，则采用线性均衡器：

令{x_i}＝{c_i}，-K₁≤i≤0；

令{y_i}＝{c_i}，1≤i≤K₂；

令{z_k}＝{v_k}，{v_k}为接收信号序列；

S6：确定均衡滤波器系数：均衡滤波：

是第k个信息符号的估计值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该适用于散射通信的自适应均衡方法在不增加系统复杂度的前提下，利用信道估计的结果选择合适的均衡算法，具有以下优点：

1、与采用线性均衡的散射系统相比，提高了深度衰落信道下系统的通信能力；

2、与采用判决反馈非线性均衡的散射系统相比，避免了低信噪比下的误码扩散，提高了非深度衰落信道下的通信能力。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种适用于散射通信的自适应均衡方法，结合信道估计的结果，在不增加系统复杂度的前提下，利用判决反馈均衡器的结构实现线性、非线性两种均衡器，具体包括以下步骤：

S1：利用信号中的导频段进行信道估计，得到信道响应h；

S2：利用FFT将h变换到频域，判断当前时隙的信道是否是频域深度零点信道；

S3：根据步骤S2得到结果执行如下运算：

S3.1：如果当前时隙的信道是频域深度零点信道，利用步骤S1得到的信道响应h计算前馈均衡滤波器的系数{f_i}，其中，-K₁≤i≤0；

S3.2：如果当前时隙的信道是频域较平坦的信道，利用步骤S1得到的信道响应h计算线性均衡滤波器的系数{c_i}，其中，-K₁≤i≤K₂；

S4：根据步骤S2得到结果执行如下运算：

S4.1：如果当前时隙的信道是频域深度零点信道，则利用步骤S1得到的信道响应h计算反馈均衡滤波器的系数{b_i}，其中，1≤i≤K₂；

S4.2：如果当前时隙的信道是频域较平坦的信道，则不计算{b_i}；

S5：确定均衡滤波器系数：

S5.1：如果当前时隙的信道是频域深度零点信道，则采用判决反馈均衡器：

令{x_i}＝{f_i}，-K₁≤i≤0；

令{y_i}＝{b_i}，1≤i≤K₂；

令{z_k}＝{I_k}，是先前检测的符号；

S5.2：如果当前时隙的信道是频域较平坦的信道，则采用线性均衡器：

令{x_i}＝{c_i}，-K₁≤i≤0；

令{y_i}＝{c_i}，1≤i≤K₂；

令{z_k}＝{v_k}，{v_k}为接收信号序列；

S6：确定均衡滤波器系数：均衡滤波：

是第k个信息符号的估计值。

其中，

1、线性均衡部分可采用时域均衡算法或者频域均衡算法，具体可根据波形及系统需求选择；

2、线性均衡滤波可采用最小均方误差均衡算法或者迫零均衡算法；

3、信道估计不局限于利用导频的方法，可结合实际波形调整算法；

4、判断信道特性的方法、门限可根据实际采用信道估计的算法、均衡算法进行调整。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。