一種信道自適應(yīng)識別技術(shù)及其實現(xiàn)

郭文慧，杜守田

（1.淮南聯(lián)合大學(xué)，安徽 淮南 232001；2.三維通信股份有限公司，浙江 杭州 310053）

1 引言

信道是通信的重要組成部分，目前主要的信道識別方法有信道自適應(yīng)識別，信道盲識別等.本文提供一種新的自適應(yīng)信道識別算法.對該算法進行了仿真，并對算法進行了硬件實現(xiàn).

2 自適應(yīng)信道識別原理

自適應(yīng)信道識別主要由自適應(yīng)濾波器和未知信道組成.由于橫向濾波器的穩(wěn)定性，自適應(yīng)濾波器采用橫向濾波器結(jié)構(gòu).通過自適應(yīng)算法，不斷更新濾波器權(quán)系數(shù)，最終達到最優(yōu)濾波的最佳濾波器.基于自適應(yīng)算法的信道識別算法，將已知信號從未知信道通過，測出未知信道產(chǎn)生的信號，以此信號作為自適應(yīng)算法的參考信號，不斷更新自適應(yīng)濾波器權(quán)系數(shù)，最終得到的自適應(yīng)濾波器特性參數(shù)就是信道特性參數(shù)，從而完成信道識別過程.

3 自適應(yīng)算法原理

自適應(yīng)信道識別算法原理圖如下

信號r(n)通過未知信道(h(n)，輸出為

其中，*是卷積運算

通過自適應(yīng)濾波器的輸出信號為

誤差信號為

自適應(yīng)濾波器在e(n)的控制下按照最小均方改變自身權(quán)系數(shù)，使得信道輸出誤差的均方值E{e2(n)=min}.

最終權(quán)系數(shù)迭代公式為

其中，u為迭代步長.

通過改進的自適應(yīng)權(quán)系數(shù)迭代算法為

4 計算機仿真

采用h(n)=1+0.51z-1+0.1z-2步長為0.0001，輸入信號為QPSK信號,仿真結(jié)果如圖2所示，從（a）圖可看出新算法的收斂速度和穩(wěn)態(tài)誤差較原始算法有較好改善.（b）為原始的星座圖、（c）為改進算法的星座圖，從圖中看出，新算法比原算法有較好改善.

5 信道識別的DSP 實現(xiàn)

由于信道是未知的，因而輸入信號應(yīng)具有寬廣的頻譜，從而激勵未知信道的所有零極點.完成算法變成后，在TMS3205502平臺上進行了仿真實現(xiàn).利用CCS圖新工具觀察信道識別結(jié)果，如圖下圖所示.（a）是未知信道的時域沖擊響應(yīng)，（b）是未知信道的頻域響應(yīng)，（c）識別信道的時域沖擊響應(yīng)，（d）識別信道的頻域響應(yīng).對比（a）與（b），（c）與（d）可以得到，自適應(yīng)信道模型能夠精確地描述出未知信道的特征，實現(xiàn)了對未知信道的識別.

圖3

6 結(jié)束語

本文首先分析了自適應(yīng)信道識別的原理，在此基礎(chǔ)上，在MATLAB平臺上，對給定信道利用該算法進行了仿真，驗證了結(jié)果的正確性.同時在TMS320C5502上，CCS集成開發(fā)環(huán)境中對該算法進行了實現(xiàn).本為為信道識別提供了一種有效的方法.

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