CN106253922B - 一种基于盲均衡算法的pcm/fm的抗多径干扰遥测接收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于PCM/FM遥测链路的自适应盲均衡方法。该方法补偿经过多径信道产生频率选择性衰落，避免在PCM/FM信号时域上产生ISI。本发明通过对模拟调制信号进行采样，称为数字信号，再把数字信号送入到抽头系数可调整的数字滤波器从而补偿信道频率选择性衰落以及对PCM/FM恒模信号的影响。本发明中的数字FIR滤波器利用性能函数的梯度搜索运行简单的自适应算法。

Description

一种基于盲均衡算法的PCM/FM的抗多径干扰遥测接收方法
技术领域
本发明涉及遥测领域，尤其指一种利用盲均衡算法实现抗多径干扰的遥测接收方法。
背景技术
在数字通信系统中，由于带限发射器、接收滤波器、发射机与接收机之间的相对运动、放大器、时延与多径效应、耦合效应和多址干扰等多种因素的混合作用会使信号序列在传输过程中产生较强的码间干扰(Intersymbol Interference，ISI)和信道间干扰(InterchannelInterference，ICI)。码间干扰和信道间干扰的不断积累将会导致误码的产生，从而使通信质量下降，严重时甚至可能根本无法进行通信。随着通信向大容量、高速、高质量的方向发展，自适应均衡器越来越暴露出其不足和局限性。训练序列的传送一般会占用了数据传输时间，相应地降低了通信系统传输的速率和有效信息率。在存在严重衰落和干扰的信道中，必须频繁地多次发送训练序列。在数据传输中断后再次要恢复工作时，也必须重新发送训练序列进行训练，使接收机进行必要的初始化。在一些特殊情况下，不可能或不允许发生和接收训练信号。
虽然盲均衡算法已在数字电缆调制器和数字HDTV系统中得到广泛的应用，在无线蜂窝系统和无线微波数字链路中也有非常重要的应用。移动通信信道环境不断发生变化，尤其在移动通信应用日益广泛的今天，要求自适应非线性均衡器参数的更新速率比信道参数的变化至少快一个数量级，一般情况下很难满足这样的条件。
发明内容
本发明针对上述存在的问题，提供了一种通过在PCM/FM的射频前端和PCM/FM解调器之间加盲均衡器的方法，不用在发射信号中加入导频信号就能够部分补偿多径信道效应。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种用于PCM/FM遥测链路的自适应盲均衡方法，包括：
对模拟PCM/FM信号进行带通采样，并数字下变频到复基带；
FIR滤波器的抽头系数可调整；
均衡后的等效信道频率响应仅在有用信号频带内平坦，其余频带为非平坦。
进一步地，所述均衡后的等效信道频率响应，其定义包括：信道和收敛后的自适应均衡器两个线性系统级联之后的频率响应。
进一步地，在PCM/FM的射频前端和PCM/FM解调器之间加盲均衡器。
进一步地，在PCM/FM的射频前端和PCM/FM解调器之间加盲均衡器。
一种基于盲均衡方法的抗多径干扰遥测接收方法，通过设计盲均衡算法，接收到的数字信号通过数字滤波器，再通过数字滤波器的输出和优化函数比较得到误差，再将得到的误差经过一定运算得到数字滤波器抽头系数的调整量；其工作过程包括：
(1)第k个时刻的数字信号采样x(k)点送入N阶FIR滤波器，在第k个时刻滤波器中时延线中的信号为而第k个时刻滤波器中可调整的抽头系数为通过矩阵运算得到滤波器输出
(2)在滤波器信号输出的同时按照的方式更新第k+1个时刻需要使用的滤波器抽头系数。其中表示对中所有元素都求复共轭后得到的新向量。
一种基于盲均衡方法的盲均衡装置的信号接收处理方法，包括如下步骤：
步骤1：将30MHz～150MHz中频信号经过混频到复基带信号。
步骤2：复基带信号送入低通滤波器，降低带外旁瓣，为抽取做准备。
步骤3：滤波后的信号进行抽取，降低采样率，降低系统资源消耗。
步骤4：降低采样率后的信号送入CMA均衡器。
步骤5：CMA均衡器的输出送入FM解调器，经过差分处理。差分处理的实质就是当前时刻的采样点减去上一时刻的采样点，令k时刻输入差分器的信号为x[k]，对应的输出y[k]＝x[k]-x[k-1]。
步骤6：差分的结果分别送入求包络运算器。
步骤7：求包络后的两路信号相加，送入求均值运算器。
步骤8：求均值结果送入矩形脉冲的BPSK解调，包括定时，积分清零，下抽和判决。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明通过选取合适的盲均衡算法，合适的选取滤波器初始抽头系数，滤波器调整步长，能够在信道冲激响应不存在深衰落的情况下补偿多径信道的频率选择性衰落。
附图说明
图1本发明系统实施图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
如图1示出了本发明所公开的CMA盲均衡器在整个FM/PCM接收链路中的位置。
结合图1，详述盲均衡装置的信号接收处理的具体实施过程：
步骤1：将30MHz～150MHz中频信号经过混频到复基带信号。
步骤2：复基带信号送入低通滤波器，降低带外旁瓣，为抽取做准备。
步骤3：滤波后的信号进行抽取，降低采样率，降低系统资源消耗。
步骤4：降低采样率后的信号送入CMA均衡器。
步骤5：CMA均衡器的输出送入FM解调器，经过差分处理。差分处理的实质就是当前时刻的采样点减去上一时刻的采样点，令k时刻输入差分器的信号为x[k]，对应的输出y[k]＝x[k]-x[k-1]。
步骤6：差分的结果分别送入求包络运算器。
步骤7：求包络后的两路信号相加，送入求均值运算器。
步骤8：求均值结果送入矩形脉冲的BPSK解调，包括定时，积分清零，下抽和判决。
本实例中，完成了对遥测系统的改进，通过添加本发明的盲均衡处理方法，是遥测系统适应更多的环境，增强了系统的鲁棒性。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (5)

1.一种基于盲均衡算法的PCM/FM的抗多径干扰遥测接收方法，其特征在于包括：
对模拟PCM/FM信号进行带通采样，并数字下变频到复基带；
FIR滤波器的抽头系数可调整；
均衡后的等效信道频率响应仅在有用信号频带内平坦，其余频带为非平坦；
通过设计盲均衡算法，接收到的数字信号通过数字滤波器，再通过数字滤波器的输出和优化函数比较得到误差，再将得到的误差经过一定运算得到数字滤波器抽头系数的调整量；其工作过程包括：
(1)第k个时刻的数字信号采样x(k)点送入N阶FIR滤波器，在第k个时刻滤波器中时延线中的信号为而第k个时刻滤波器中可调整的抽头系数为通过矩阵运算得到滤波器输出
(2)在滤波器信号输出的同时按照的方式更新第k+1个时刻需要使用的滤波器抽头系数，其中表示对中所有元素都求复共轭后得到的新向量。
2.如权利要求1所述的基于盲均衡算法的PCM/FM的抗多径干扰遥测接收方法，其特征在于：所述均衡后的等效信道频率响应，其定义包括：信道和收敛后的自适应均衡器两个线性系统级联之后的频率响应。
3.如权利要求1所述的基于盲均衡算法的PCM/FM的抗多径干扰遥测接收方法，其特征在于：在PCM/FM的射频前端和PCM/FM解调器之间加盲均衡器。
4.如权利要求1-3任一所述的基于盲均衡算法的PCM/FM的抗多径干扰遥测接收方法，其特征在于：在PCM/FM的射频前端和PCM/FM解调器之间加盲均衡器。
5.一种根据权利要求1所述的基于盲均衡算法的PCM/FM的抗多径干扰遥测接收方法，包括如下步骤：
步骤1：将30MHz～150MHz中频信号经过混频到复基带信号；
步骤2：复基带信号送入低通滤波器，降低带外旁瓣，为抽取做准备；
步骤3：滤波后的信号进行抽取，降低采样率，降低系统资源消耗；
步骤4：降低采样率后的信号送入CMA均衡器；
步骤5：CMA均衡器的输出送入FM解调器，经过差分处理；差分处理的实质就是当前时刻的采样点减去上一时刻的采样点，令k时刻输入差分器的信号为x[k]，对应的输出y[k]＝x[k]-x[k-1]；
步骤6：差分的结果分别送入求包络运算器；
步骤7：求包络后的两路信号相加，送入求均值运算器；
步骤8：求均值结果送入矩形脉冲的BPSK解调，包括定时，积分清零，下抽和判决。
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