恒模算法

摘要： 针对遥测链路“低仰角”场景,研究多径信道下使用恒模算法(Constant Modulus Algorithm,CMA)进行盲均衡给部分响应成形偏移正交相移键控(SOQPSK-TG)检测带来的性能增益。数字下变频后通过CMA直接确定均衡器抽头系数,不需要载波、定时同步的先验信息,利于实现。仿真分析时,对均衡完成后的信号进行载波、定时同步和检测,分析过程和结果对接收机设计有指导意义。仿真结果表明,在3种典型“低仰角”航空遥测——滑行、起飞和远航场景中,使用CMA盲均衡均能有效缓解多径衰落对同步、检测的影响,与未均衡时相比,在滑行场景有3~3.1 dB的性能增益,在起飞场景有0.9~1 dB的性能增益,在远航场景有10.8~11 dB的性能增益。

摘要： 为了实现对非恒模信号的高效均衡,该文在恒模盲均衡算法(Constant Modulus Algorithm,CMA)的基础上,提出了两种改进算法:一,对星座符号点进行井字形划分,在非恒模信号的每个区域内都可等效为恒模情况,从而得到等效恒模分区的盲均衡改进算法(Equivalent Constant Modulus Partition Algorithm,ECMPA).二,使用CMA算法和ECMPA算法同时运行来快速打开眼图,根据根均方标准误差(Root Mean Square Error,RMSE)的取值CMA算法自适应启动或停止,由此得到ECMPA+自启动(Self-Stop and Go,SSG)CMA算法.仿真结果表明,16正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)情况下,ECMPA和ECMPA+SSG-CMA算法都能实现快速收敛,稳态误差小,并对信号相位进行了矫正,即使信道突变,也能又快又好地实现再次均衡,性能优于其他算法.64QAM情况下,ECMPA算法的收敛速度会变慢,给定信号量的情况下甚至不能达到收敛,而ECMPA+SSG-CMA算法的性能和16QAM时一样.

摘要： 在相干光纤通信系统中,恒模算法(CMA)是一种最为常见的抑制偏振模色散(PMD)的算法。为了进一步降低接收机数字信号处理(DSP)后的误比特率(BER),提出了一种基于提升光纤通信系统传输速率的CMA改进措施。采用将靠近星座图坐标轴的若干个散点推向邻近区间的方法进行优化,计算并比较了传统CMA和改进CMA的BER,设计了相关仿真实验。仿真分析结果表明:改进CMA使补偿的传输速率提升3.46%(BER=0);若对BER的要求为2×10^(-4),则传输速率还可再提升1.33%。

摘要： 为克服数字基带信号在通过非屏蔽五类双绞线时产生的严重码间干扰(ISI),常采用自适应均衡技术来减小码间干扰,大大降低接收端信号的误码率.最小均方误差(LMS)算法能有效降低码间干扰,但需要训练序列,因此影响传输效率.基于判决引导的最小均方误差(DDLMS)算法不需要训练序列,但在眼图未睁开的情况下,可能出现误判,甚至引起误收敛.恒模算法(CMA)具有比DDLMS算法更好的盲均衡特性,但是剩余误差较大.本文提出一种新颖的联合盲均衡算法,即优化现有的CMA算法,与DDLMS算法组成新的联合盲均衡算法,利用均方误差(MSE)来控制2种算法的权值.MATLAB建模和仿真结果表明,新的联合盲均衡算法克服了CMA算法剩余误差较大和DDLMS算法误收敛的缺陷,且能有效对非屏蔽五类双绞线中传输的数字信号进行均衡.

摘要： 为了降低频域均衡与数字信号处理复杂度和功耗,提出一种基于恒模算法频域更新抽头系数的降采样频域均衡结构.通过对时域更新抽头系数的恒模算法改进为频域更新抽头系数,降低了抽头系数更新计算复杂度.通过正交相移键控传输仿真实验,采用降采样输入序列进行频域均衡,在1.75倍降采样条件下引入0.16 dB信噪比代价的通信传输系统中降低12.5％频域均衡数据处理量,实现低复杂度信号均衡处理.

摘要： 基于射频的光正交频分复用系统相对于全光通信系统来说成本低廉,在长距离光纤通信中得到广泛应用.在扩容需求下,色散的影响变得不可忽略.搭建基于直接检测的射频光正交频分复用仿真系统,分析了色散对系统的影响,在接收端采用恒模算法(CMA)对其均衡.实验结果表明,100 Gbps的二进制调制信号经射频光正交频分复用系统传输1000 km后,均衡效果能够达到系统的误码性能要求.

摘要： 针对空间激光通信中无线光信号传输过程的串扰以及噪声问题,提出一种结合恒模算法(CMA)和最小均方(LMS)算法的两级级联变步长自适应均衡算法——CMA-LMS均衡算法,使步长因子的大小在一定范围与理论呈非线性关系.利用理论数据和步长因子的乘积对算法变量进行更新,实现信道的非线性自适应均衡.实验结果表明:CMA-LMS均衡算法能够提高系统的性能;在16阶正交幅度调制(16QAM)下,CMA-LMS均衡算法能够有效抑制系统的噪声和串扰问题.

摘要： 在超高速偏振态复用的正交相移键控(PM-QPSK)相干光通信系统中,相干接收机数字信号处理(DSP)解调技术对光纤色散、激光器频偏和随机相位噪声的线性补偿具有较复杂的相互影响作用,有必要研究系统对这3种噪声提出的边界补偿要求.以通用恒模算法(CMA)为基础,分别探讨在标准的EVM/BER要求下,色散补偿、载波频偏补偿和载波相位补偿的边界值,即上述3种噪声对CMA解调性能的影响.研究结果表明:光纤残余色散、激光器残余频偏和相位噪声以及光纤长度和跨度均具有一定边界值.

摘要： 文章首先阐述了自适应波束形成的基本原理,然后介绍了自适应波束形成中的各种恒模算法,并讨论了CMDA系统中与PN码结合的恒模算法的特点,最后分析了恒模算法的应用前景。

摘要： 为了提高数控机床的使用寿命及使用效率，研究了预测与健康管理系统的关键技术，提出了基于混合智能的数控机床故障预测和寿命评估技术，构建了长征718数控机床故障预测与健康管理系统。以丝杠副故障预测及寿命评估为研究对象，提出预测与健康管理系统关键技术应用的实施方案。采用恒模算法的频域滤波器剔除干扰噪声，通过主成分分析方法优化提取的时频域特征，利用混合模型在线构建故障及寿命预测模型。实践运行结果表明，提出的方法能够实现故障的预报和机床状态的准确评估，具有工业推广价值。

摘要： 提出一种基于信号降维处理的图像盲均衡算法，利用线性变换将图像的恢复过程等效为一维盲均衡运算，建立了降维处理的医学CT图像盲均衡恒模代价函数，算法权向量的更新引入了代价函数的二阶Hessian矩阵，从而提高了算法的收敛速度，改善了恒模算法性能。仿真结果验证了算法的有效性，新算法改善了峰值信噪比和恢复效果，提高了运算效率。

摘要： 恒模算法CMA是一种重要的盲均衡自适应算法，但其性能取决于快速收敛的自适应算法。本文研究的一种批处理的恒模算法通过优化搜索方向，步长，初值等方面的影响，达到快速收敛的目的。

摘要： 本文将线性受限条件和共轭梯度法应用于恒模算法,提出了一种线性受限共轭梯度恒模波束形成算法,称之为LC-CGCMA,并将它与传统的线性受限恒模算法(LC-CMA)及最小二乘恒模算法(LSCMA)进行了仿真比较。仿真结果表明,提出的LC-CGCMA算法比LC-CMA算法的信干比性能和误码性能有较大改善；与LSCMA算法相比,算法复杂度有明显降低.

摘要： 恒模算法CMA是一种重要的盲均衡自适应算法,但其性能取决于快速收敛的自适应算法。本文研究的一种批处理的恒模算法通过优化搜索方向,步长,初值等方面的影响,达到快速收敛的目的。

摘要： 针对卫星高速传输的需求,在对比了分数间隔均衡与符号间隔均衡特点的基础上,提出了T/2分数间隔盲均衡.该均衡器具有较好的性能以及易于工程上现场可编程门阵列(FPGA)实现.最后,通过计算机方针,对T/2分数间隔盲均衡算法的性能进行了验证.结果表明,T/2分数间隔盲均衡能够更有效地抑制由信道多径效应等引起的码间干扰,提高信号传输的可靠性.

摘要： 针对卫星高速传输的需求,在对比了分数间隔均衡与符号间隔均衡特点的基础上,提出了T/2分数间隔盲均衡.该均衡器具有较好的性能以及易于工程上现场可编程门阵列(FPGA)实现.最后,通过计算机方针,对T/2分数间隔盲均衡算法的性能进行了验证.结果表明,T/2分数间隔盲均衡能够更有效地抑制由信道多径效应等引起的码间干扰,提高信号传输的可靠性.

摘要： 针对卫星高速传输的需求,在对比了分数间隔均衡与符号间隔均衡特点的基础上,提出了T/2分数间隔盲均衡.该均衡器具有较好的性能以及易于工程上现场可编程门阵列(FPGA)实现.最后,通过计算机方针,对T/2分数间隔盲均衡算法的性能进行了验证.结果表明,T/2分数间隔盲均衡能够更有效地抑制由信道多径效应等引起的码间干扰,提高信号传输的可靠性.

摘要： 针对卫星高速传输的需求,在对比了分数间隔均衡与符号间隔均衡特点的基础上,提出了T/2分数间隔盲均衡.该均衡器具有较好的性能以及易于工程上现场可编程门阵列(FPGA)实现.最后,通过计算机方针,对T/2分数间隔盲均衡算法的性能进行了验证.结果表明,T/2分数间隔盲均衡能够更有效地抑制由信道多径效应等引起的码间干扰,提高信号传输的可靠性.

摘要： 本发明公开了一种用于模乘和模平方的快速模约简算法电路，该电路结构包括乘法或平方的部分积产生电路，2个m+1位的二输入与门阵列，m+1个两级CSA加法单元，m+2个FA全加器单元，以及m+3个扫描触发器。本发明针对m位大素数P可以采取从高位到低位约简的方法，可以在乘法和平方运算的同时对其结果进行约简，从而避免了对乘法和平方结果单独进行约简的过程，减少了模乘和模平方的时间；同时，省去了专门的模约简电路模块，降低了电路面积。

摘要： 本发明公开了一种改进的恒模均衡算法，包括:S1、建立均衡算法数字通信模型，模拟信道的非线性特性；S2、在信号均衡部分，接收信号输入固定迭带步长μ，采用CMA算法在基带接收系统中加入可调节的滤波器实现自适应均衡减少ISI，然后在CMA算法的基础上将固定的迭带步长μ用一个MSE函数通过非线性函数来动态控制。本发明中，CMA均衡算法中固定的迭带步长μ用一个MSE函数通过非线性函数来动态控制，使得新算法中收敛速度，比传统的CMA算法提高了1500个数据点，在传统的CMA均衡算法基础上加入了动量因子和变步长，使得切换控制误差函数为2*|e(k)|^3,在误差很小的时候步长可以继续减小，减小了稳态误差，降低了码间串扰。

摘要： 本发明公开了一种用于模乘和模平方的快速模约简算法电路，该电路结构包括乘法或平方的部分积产生电路，2个m+1位的二输入与门阵列，m+1个两级CSA加法单元，m+2个FA全加器单元，以及m+3个扫描触发器。本发明针对m位大素数P可以采取从高位到低位约简的方法，可以在乘法和平方运算的同时对其结果进行约简，从而避免了对乘法和平方结果单独进行约简的过程，减少了模乘和模平方的时间；同时，省去了专门的模约简电路模块，降低了电路面积。

摘要： 本发明涉及一种基于恒模算法的阵元位置估计方法，根据阵元上的接收信号，以及位于坐标原点处的阵元信息，使用CMA方法估计阵列流形矩阵。求所得阵列流形矩阵的相位信息，利用第二个已知阵元信息，根据相位和角度的关系估计各个声源的入射角。将阵元真实位置表示为平面上某一位置和位置差之和，利用估计的阵列流形、估计的声源入射角及已知阵元位置信息逐个估计其余阵元位置。无需构造代价函数对每个阵元的位置进行网格搜索，计算量不依赖于原始阵元位置，与形变大小无关，简化计算复杂度，提高了运算效率，实现了对信号波达方向和阵元位置的联合估计。

摘要： 一种适用于相干光通信系统的并行恒模算法的简化实现方法，涉及相干光通信系统领域，针对L路并行计算结构，N阶自适应滤波器使用同一组滤波系数计算L路并行输入数据对应的并行输出数据，其中N≤L；因此N阶滤波系数在逻辑上每经过L个输入数据更新一次。滤波系数的更新量同误差函数、输出数据及对应输入数据共轭的乘积成正比；选取L路中的一路输出数据计算误差函数的值，得到的值同该输出数据相乘，再乘以对应输入数据的共轭，用来代替所有L路输出数据、对应误差函数以及对应输入数据共轭相乘然后求和，节省滤波系数更新的计算量。本发明大大减少实现均衡算法所需逻辑单元，降低计算复杂度。

摘要： 本发明公开了一种相位受控旋转的调制系统、方法及改进型相关恒模算法，涉及相干光通信领域。该调制方法的步骤为：调制X偏振信号为QPSK信号调制与相同或相反的Y偏振信号对进行受控旋转处理后产生伪PM‑QPSK信号；对伪PM‑QPSK信号使用CMA算法更新自适应滤波器系数后，将接收端和发送端的控制信号序列C(N)对齐；采用改进型相关恒模算法更新自适应滤波器系数、恢复S(n)、合并偏振信号，得到合并信号Emerge(n)。本发明将普通PS‑QPSK转换成MR‑PS‑QPSK时，能够使用新增的恒模算法保证两偏振信号相位锁定，还能够采用单偏振QPSK的信号处理过程对合并后的信号进行后续处理，极大简化了后续处理过程。

摘要： 本发明涉及一种改进的非标准约束恒模盲多用户检测算法，其特征在于包括步骤1算法描述：以瑞利分布为变步长，应用于非标准约束恒模算法中，构造基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法；步骤2算法验证：将非标准约束恒模的自适应算法公式与差分形式相结合，构造基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法；步骤3算法仿真：采用MATLAB软件进行仿真，以其仿真结果来分析算法的抗多址干扰能力、抗远近干扰能力以及信道跟踪能力。本发明算法的抗多址干扰能力、抗远近效应能力以及信道跟踪能力强，能够很好地解决码分多址蜂窝移动通信中存在的多址干扰问题。

摘要： 本发明涉及一种基于恒模算法的阵元位置估计方法，根据阵元上的接收信号，以及位于坐标原点处的阵元信息，使用CMA方法估计阵列流形矩阵。求所得阵列流形矩阵的相位信息，利用第二个已知阵元信息，根据相位和角度的关系估计各个声源的入射角。将阵元真实位置表示为平面上某一位置和位置差之和，利用估计的阵列流形、估计的声源入射角及已知阵元位置信息逐个估计其余阵元位置。无需构造代价函数对每个阵元的位置进行网格搜索，计算量不依赖于原始阵元位置，与形变大小无关，简化计算复杂度，提高了运算效率，实现了对信号波达方向和阵元位置的联合估计。

摘要： 本发明公开了一种相位受控旋转的调制系统、方法及改进型相关恒模算法，涉及相干光通信领域。该调制方法的步骤为：调制X偏振信号为QPSK信号调制与相同或相反的Y偏振信号对进行受控旋转处理后产生伪PM-QPSK信号；对伪PM-QPSK信号使用CMA算法更新自适应滤波器系数后，将接收端和发送端的控制信号序列C(N)对齐；采用改进型相关恒模算法更新自适应滤波器系数、恢复S(n)、合并偏振信号，得到合并信号Emerge(n)。本发明将普通PS-QPSK转换成MR-PS-QPSK时，能够使用新增的恒模算法保证两偏振信号相位锁定，还能够采用单偏振QPSK的信号处理过程对合并后的信号进行后续处理，极大简化了后续处理过程。

摘要： 本发明涉及一种改进的非标准约束恒模盲多用户检测算法，其特征在于包括步骤1算法描述：以瑞利分布为变步长，应用于非标准约束恒模算法中，构造基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法；步骤2算法验证：将非标准约束恒模的自适应算法公式与差分形式相结合，构造基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法；步骤3算法仿真：采用MATLAB软件进行仿真，以其仿真结果来分析算法的抗多址干扰能力、抗远近干扰能力以及信道跟踪能力。本发明算法的抗多址干扰能力、抗远近效应能力以及信道跟踪能力强，能够很好地解决码分多址蜂窝移动通信中存在的多址干扰问题。