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基于不同误差函数小波盲均衡算法及DSP仿真

作　者: 纪娟娟
导　师: 郭业才
学　校: 安徽理工大学
专　业: 电路与系统
关键词: 盲均衡水声信道正交小波变换正交小波包变换 DSP 相关函数奇对称误差函数双误差函数
分类号: TN911.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在水声通信系统中,带宽受限和多径传输会使接收端产生码间干扰(ISI),严重影响通信质量。盲均衡算法不需要训练序列,利用接收信号的统计特性对信道进行均衡,降低或消除码间干扰,极大地提高了带宽的利用率,是目前水声通信的研究热点。小波变换理论的迅速发展,为变换域的盲均衡算法研究提供了一种新的思路。信号经过正交小波变换之后,各分量之间的自相关性得到降低,可以有效加快均衡算法的收敛速度。误差函数是均衡器权向量更新因子的一部分,误差函数不同,所得均衡器权向量不同。为了尽可能克服误差噪声而带来的严重影响,需要用性能良好的误差函数来设计盲均衡器。本文对基于不同误差函数小波盲均衡算法及DSP仿真实现进行了深入研究。研究内容主要包括以下几个方面。1基于相关函数盲均衡算法及DSP仿真将相关函数引入到盲均衡算法中,直接对输入信号的相关序列进行处理,定义了一种新的误差函数,提出了基于相关函数的盲均衡算法,根据Asharif定义的相关函数均方误差准则和牛顿瞬时梯度下降法推导出了该算法,同时引出相关比例因子用来调整均衡器权向量,用水声信道对该算法进行了MATLAB仿真试验和DSP仿真实现。2基于奇对称误差函数小波盲均衡算法及DSP仿真由分析影响盲均衡算法性能的因素可知,均衡器输入信号的自相关性是影响均衡算法的主要因素之一。信号经过正交小波变换之后,并在小波变换域对其进行能量归一化,信号各分量之间的相关性会得到有效地降低,能够有效加快均衡器的收敛速度。而奇对称误差函数的对称性能够有效降低均衡器的均方误差。因此,将正交小波变换和奇对称误差函数相结合,提出了基于奇对称误差函数小波盲均衡算法(WT-OSE),水声信道的仿真结果,验证了该算法的有效性,同时对该算法进行了DSP仿真实现。3基于小波包变步长双模式盲均衡算法及DSP仿真与正交小波变换相比,正交小波包变换因为对信号的尺度空间和小波空间均进行了分解,信号经过正交小波包变换之后,其自相关性进一步下降。因此,将正交小波包变换盲均衡算法与DD算法相结合,提出基于小波包变步长双模式盲均衡算法(WPT-VDMA),水声信道的MATLAB仿真和DSP仿真结果验证了该算法的有效性。4基于双误差函数小波优化盲均衡算法及DSP仿真对均衡器输入信号进行小波变换并进行能量归一化处理是加快收敛速度的有效方法。动量算法也能够加快均衡器的收敛性能。影响均衡器剩余误差的重要因素是误差函数,研究表明,误差函数不同,均衡器的性能不同。将动量算法和正交小波变换引入到判决反馈盲均衡器中,并用双曲正切误差和常数模误差函数两种误差函数的四种组合分别对判决反馈盲均衡器前向滤波器和反馈滤波器权系数进行调整,从而提出了基于双误差函数小波优化盲均衡算法,并进行了MATLAB仿真实验及DSP仿真实现。图[47]表[10]参[94]

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-14
符号及缩写含义清单  14-16
引言  16-17
1 绪论  17-21
  1.1 研究的背景与意义  17-18
  1.2 盲均衡技术的发展与研究现状  18-20
  1.3 盲均衡算法性能指标  20
  1.4 论文的结构及主要研究工作  20-21
2 小波变换理论基础  21-29
  2.1 小波变换基本理论  21-28
    2.1.1 连续小波变换  21-22
    2.1.2 离散小波变换  22-23
    2.1.3 多分辨率分析  23
    2.1.4 尺度函数与小波函数  23-25
    2.1.5 Mallat算法  25-28
  2.2 小结  28-29
3 基于相关函数盲均衡算法及DSP仿真  29-51
  3.1 基于相关函数的盲均衡算法  29-36
    3.1.1 盲均衡算法  29-30
    3.1.2 基于相关函数的盲均衡算法  30-32
    3.1.3 MATLAB仿真实验  32-36
  3.2 算法的DSP仿真实现  36-44
    3.2.1 TMS320VC5402的体系结构  36-41
    3.2.2 CCS功能介绍  41-42
    3.2.3 算法的硬件设计  42-44
  3.3 算法的DSP仿真实现  44-48
    3.3.1 系统初始化  44-46
    3.3.2 DSP仿真实现  46-48
  3.4 小结  48-51
4 基于奇对称误差函数小波盲均衡算法及DSP仿真  51-65
  4.1 基于奇对称误差函数小波盲均衡算法  51-58
    4.1.1 基于正交小波的盲均衡器一般结构  51-53
    4.1.2 基于奇对称误差函数小波盲均衡算法  53-54
    4.1.3 MATLAB仿真实验  54-58
  4.2 算法的DSP仿真实现  58-62
  4.3 小结  62-65
5 基于小波包变步长双模式盲均衡算法及DSP仿真  65-79
  5.1 基于小波包变步长双模式盲均衡算法  65-75
    5.1.1 正交小波包变换基本理论  65-68
    5.1.2 基于正交小波包变换的盲均衡算法  68-70
    5.1.3 基于正交小波包变换的变步长双模式盲均衡算法  70-71
    5.1.4 MATLAB仿真实验  71-75
  5.2 算法的DSP仿真实现  75-78
  5.3 小结  78-79
6 基于双误差函数小波优化盲均衡算法及DSP仿真  79-95
  6.1 基于双误差函数小波优化盲均衡算法  79-90
    6.1.1 基于正交小波变换的判决反馈盲均衡器  79-81
    6.1.2 基于正交小波变换的判决反馈动量盲均衡算法  81-83
    6.1.3 MATLAB仿真实验  83-90
  6.2 算法的DSP仿真实现  90-93
  6.3 小结  93-95
7 结论与展望  95-97
  7.1 结论  95-96
  7.2 展望  96-97
参考文献  97-103
致谢  103-105
作者简介及读研期间主要科研成果  105

基于不同误差函数小波盲均衡算法及DSP仿真

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