CN201726420U - 一种盲均衡装置 - Google Patents

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周俊
刘鹏
曹素芝
罗奇
赵琨
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Beijing Guoke Huanyu Science and Technology Co., Ltd.
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BEIJING GUOKEHUANYU SPACE TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种盲均衡装置,该装置的盲均衡模块根据滤波器输出的盲均衡输出信号、外部输入的第一更新参数和外部输入的第二更新参数对外部输入的步长进行更新,根据更新后的步长及外部输入的抖动参数计算移位位数;根据滤波器输出的盲均衡输出信号和外部输入的误差纠错信号计算子误差信号,根据外部输入的抖动参数和外部输入的实随机参数计算子纠错信号,根据子误差信号和子纠错信号计算误差信号,对误差信号进行量化获得量化误差信号;根据量化误差信号及L个接收信号的共轭信号、移位位数对盲均衡系数进行更新,输出更新后的盲均衡系数至滤波器。采用本实用新型的装置能够减少资源消耗和运算量,提高收敛精度和收敛速度,提高工作效率。

Description

一种盲均衡装置
技术领域
本实用新型涉及均衡技术,特别涉及一种盲均衡装置。
背景技术
在有限带宽通信系统中,信道的失真和畸变导致的码间干扰(intersymbolinterference,SI)是传输高速率数据时的主要障碍,为克服码间干扰普遍在接收机中采用均衡技术。传统的均衡技术在开始通信之前需要发送接收机已知的训练序列对接收机内的均衡器进行训练;若信道的时变性和某些情况下发送端无法发送训练序列至接收机,接收机需采用不依赖训练序列的均衡技术——盲均衡技术克服码间干扰。盲均衡技术仅利用接收信号的先验信息,便可完成信道均衡,因此非常适用于保密通信及多点通信。
图1为现有的盲均衡装置的结构示意图。如图1所示,现有的盲均衡装置包括自适应滤波器10和盲均衡模块11。盲均衡模块根据接收信号x(k)和输出信号y(k),输出盲均衡权向量W(k)至自适应滤波器10;自适应滤波器10根据接收到的盲均衡权向量W(k)对接收信号x(k)进行滤波,输出滤波后的信号y(k)。其中,盲均衡权向量W(k)包含L个盲均衡系数w(k),盲均衡权向量可表示为W(k)=[w0(k),w1(k),...,wL-1(k)]T,接收信号x(k)可表示成盲均衡输入向量XT(k),具体为XT(k)=[x(k),x(k-1),...,x(k-L+1)],则盲均衡输出为y(k)=WT(k)X(k),上述多个表达式中,T表示转置。
基于常数模的盲均衡装置因具有良好的性能得到了最广泛的应用。现有的基于常数模的盲均衡装置也包含滤波器和盲均衡模块;盲均衡模块中的盲均衡权向量更新公式为W(k+1)=W(k)-μecma(k)X*(k),其中,ecma(k)=y(k)(|y(k)|2-r2),
Figure BSA00000220972100021
μ为步长,*表示复数共轭,s(k)为发送端发送的信号,x(k)为接收信号,y(k)为盲均衡装置输出的信号。图2为现有的基于常数模的盲均衡装置的结构示意图;图3为现有的基于常数模的盲均衡装置中滤波器的结构示意图。现有的基于常数模的盲均衡装置包括滤波器和盲均衡模块,图2的滤波器与图1中的自适应滤波器10的功能相同,图2的盲均衡模块与图1中的盲均衡模块11的功能相同,在此不再对其功能进行赘述。其中,滤波器包括L个第一乘法器201、(L-1)个加法器202和(L-1)个第一延时器203;盲均衡模块包括(L+1)个共轭单元210、(L+3)个第二乘法器211、(L+1)个减法器212和L个第二延时器213;L表示滤波器抽头的个数,其取值为大于等于1的整数。根据图2和图3的结构,由于滤波器包括多个加法器和多个第一乘法器,因此,滤波器从输入到输出之间存在着计算延迟,而滤波器从输入到输出之间的计算延迟主要由滤波器的关键路径上的计算时间来确定,也就是由滤波器的关键路径上乘法计算和加法计算所消耗的时间来确定。滤波器的关键路径为滤波器从输入到输出的位于一条路径上的相邻两个延时器间的最长路径;若滤波器从输入到输出不存在延时器,则滤波器的关键路径为滤波器的输入到输出的最长路径;若滤波器从输入到输出仅存在一个延时器,则滤波器的关键路径为该延时器至输出端的最长路径。若加法器202完成一次加法计算所消耗的时间为Tadd,第一乘法器201完成一次乘法计算所消耗的时间为Tmlt,则滤波器关键路径上的计算时间包括一次乘法计算和(L-1)次加法计算,即计算时间Tfilter=Tmlt+(L-1)×Tadd,吞吐量为
Figure BSA00000220972100022
根据图2和图3的结构和盲均衡模块中的盲均衡权向量更新公式W(k+1)=W(k)-μecma(k)X*(k)可以看出,如果ecma(k)和x*(k)均为复数,则需要4个实数乘法单元完成复数与复数的乘法计算,盲均衡纠错系数μecma(k)X*(k)则需要进行5次乘法计算才能获得。当滤波器处理的数据比较多时,资源消耗和运算量都比较大,这就会造成接收机中近80%的算术资源都消耗在盲均衡装置计算盲均衡纠错系数的计算上,降低了盲均衡装置所在的接收机的工作效率;由于基于常数模的盲均衡装置中步长μ为一初始设定值,无法根据盲均衡输出y(k)进行更新,若步长μ设置不合理,可能导致盲均衡装置不易收敛,降低了收敛精度,不适于处理高速率数据。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种盲均衡装置,该装置能够减少资源消耗和运算量,提高收敛精度和收敛速度,提高盲均衡装置所在的接收机的工作效率。
为达到上述目的,本实用新型的技术方案具体是这样实现的:
一种盲均衡装置,该装置包括滤波器和盲均衡模块,
所述盲均衡模块将一外部输入信号作为第一接收信号,对第一接收信号进行延时获得第二接收信号,对第n接收信号进行延时获得第n+1接收信号;根据L个接收信号获取L个接收信号的共轭信号;
所述盲均衡模块根据滤波器输出的盲均衡输出信号、外部输入的第一更新参数和外部输入的第二更新参数对外部输入的步长进行更新,根据更新后的步长及外部输入的抖动参数计算移位位数;
所述盲均衡模块根据滤波器输出的盲均衡输出信号和外部输入的误差纠错信号计算子误差信号,根据外部输入的抖动参数和外部输入的实随机参数计算子纠错信号,根据子误差信号和子纠错信号计算误差信号,对误差信号进行量化获得量化误差信号,将量化误差信号作为使能信号;
所述盲均衡模块根据使能信号及L个接收信号的共轭信号计算第一调整子系数,根据计算获得的移位位数对第一调整子系数进行移位获得第二调整子系数;利用第二调整子系数对盲均衡系数进行更新,输出更新后的盲均衡系数至滤波器;
所述n为大于等于1且小于等于L-1的整数;所述L为滤波器的抽头个数,其值为大于等于1的整数。
上述装置中,所述盲均衡模块包括:
延时单元,分别连接L个系数调整单元;将一外部输入信号作为第一接收信号,对第一接收信号进行延时获得第二接收信号,对第n接收信号进行延时获得第n+1接收信号;输出第一接收信号至第一系数调整单元,输出第二接收信号至第二系数调整单元,输出第n接收信号至第n系数调整单元,输出第L接收信号至第L系数调整单元;
误差计算单元,一端连接滤波器输出端,另一端分别连接L个系数调整单元;对滤波器输出的盲均衡输出信号进行分解获得盲均衡输出信号的实部和虚部;根据盲均衡输出信号的实部和外部输入的第一误差纠错信号计算第一子误差信号;根据滤波器输出的盲均衡输出信号的虚部和外部输入的第二误差纠错信号计算第二子误差信号;误差计算单元将外部输入的抖动参数和外部输入的第一实随机参数相乘获得第一子纠错信号;将外部输入的抖动参数和外部输入的第二实随机参数相乘获得第二子纠错信号;将第一子误差信号和第一子纠错信号相加获得误差信号的实部,对误差信号的实部进行量化获得第一量化误差信号;将第二子误差信号和第二子纠错信号相加获得误差信号的虚部,对误差信号的虚部进行量化获得第二量化误差信号;将第一量化误差信号和第二量化误差信号合并成量化误差信号,将量化误差信号作为使能信号分别输出至L个系数调整单元;
所述第一子误差信号为yR(k)(|yR(k)|2-r2R);所述第二子误差信号为yI(k)(|yI(k)|2-r2I);所述第一实随机参数取值为大于-1且小于等于1的实数;所述第二实随机参数为大于-1且小于等于1的实数;
移位计算单元,一端连接滤波器的输出端,另一端连接L个系数调整单元;根据滤波器输出的盲均衡输出信号、外部输入的第一更新参数和外部输入的第二更新参数对外部输入的步长进行更新,根据更新后的步长及外部输入的抖动参数计算移位位数,分别输出移位位数至L个系数调整单元;
L个系数调整单元,每一系数调整单元的输入端分别连接延时单元、误差计算单元和移位计算单元,输出端连接滤波器;L个系数调整单元中的每一系数调整单元根据延时单元输出的接收信号生成接收信号的共轭信号,根据使能信号及接收信号的共轭信号计算第一调整子系数,根据移位位数对第一调整子系数进行移位获得第二调整子系数;利用第二调整子系数对盲均衡系数进行更新,输出更新后的盲均衡系数至滤波器。
上述装置中,所述延时单元包括L-1个用于对输入信号进行延时的延时子单元;
延时单元将一外部输入信号作为第一接收信号输出至第一系数调整单元;
第一延时子单元对第一接收信号进行延时获得第二接收信号,输出第二接收信号至第二延时子单元和第二系数调整单元;
第n延时子单元对第n接收信号进行延时获得第n+1接收信号,输出第n+1接收信号至第n+1延时子单元和第n+1系数调整单元;
第L-1延时子单元对第L-1接收信号进行延时获得第L接收信号,输出第L接收信号至第L系数调整单元。
上述装置中,所述误差计算单元包括:
分解单元,输入端连接滤波器,输出端连接第一误差计算单元和第二误差计算单元;分解滤波器输出的盲均衡输出信号获得其实部和虚部,输出盲均衡输出信号的实部至第一误差计算单元,输出盲均衡输出信号的虚部至第二误差计算单元;
第一误差计算单元,另一端连接第一量化单元,根据盲均衡输出信号的实部获得实部的模值的平方,将实部的模值的平方与外部输入的第一误差纠错信号的差值和盲均衡输出信号的实部相乘获得第一子误差信号,输出第一子误差信号至第一量化单元;所述第一误差纠错信号表示为
Figure BSA00000220972100051
第一子误差信号表示为yR(k)(y2 R(k)-r2R);
第一量化单元,另一端连接复合单元,将外部输入的抖动参数和外部输入的第一实随机参数相乘获得第一子纠错信号;将第一子误差信号和第一子纠错信号相加获得误差信号的实部,对误差信号的实部进行量化获得第一量化误差信号;所述第一量化误差信号表示为sgn(yR(k)(y2 R(k)-r2R)+αd1),sgn表示取符号运算;
第二误差计算单元,另一端连接第二量化单元,根据盲均衡输出信号的虚部获得虚部的模值的平方,将盲均衡输出信号的虚部的模值的平方与外部输入的第二误差纠错信号的差值和盲均衡输出信号的虚部相乘获得第二子误差信号,输出第二子误差信号至第二量化单元;所述第二误差纠错信号表示为
Figure BSA00000220972100061
第二子误差信号表示为yI(k)(y2 I(k)-r2I);
第二量化单元,另一端连接复合单元,将外部输入的抖动参数和外部输入的第二实随机参数相乘获得第二子纠错信号,将第二子误差信号和第二子纠错信号相加获得误差信号的虚部,对误差信号的虚部进行量化获得第二量化误差信号;所述第二量化误差信号具体表示为sgn(yI(k)(y2 I(k)-r2I)+αd2);
复合单元,另一端分别连接L个系数调整单元,将第一量化误差信号和第二量化误差信号合并成量化误差信号,将量化误差信号作为使能信号分别输出至L个系数调整单元。
上述装置中,所述L个系数调整单元的每一系数调整单元包括:共轭单元、选择计算单元、移位器、第八减法器和第八延时器;
第一系数调整单元中的共轭单元连接第一延时子单元的输入端,第二系数调整单元至第L系数调整单元中的共轭单元按照顺序依次连接延时器的第一延时子单元至第L-1延时子单元的输出端;
每一系数调整单元中的共轭单元根据获得的接收信号生成接收信号的共轭信号,输出接收信号的共轭信号至选择计算单元;
每一系数调整单元中的选择计算单元中存储有针对使能信号的预设值,根据使能信号和接收信号的共轭信号计算第一调整子系数并输出;选择计算单元中存储的针对使能信号的预设值为将使能信号和输入复数信号相乘获得的用输入复数信号的实部和虚部加减运算获得的一复数信号;
每一系数调整单元中的移位器的另一端连接第八减法器,根据移位计算单元输出的移位位数对第一调整子系数进行移位获得第二调整子系数,输出第二调整子系数至第八减法器;
每一系数调整单元中的第八减法器另一端连接第八延时器,将第八延时器输出的前一次更新计算获得的盲均衡系数与移位器输出的第二调整子系数相减获得本次更新后的盲均衡系数,输出本次更新后的盲均衡系数至第八延时器;
每一系数调整单元中的第八延时器另一端分别连接滤波器的一乘法器和该系数调整单元的第八减法器,暂存本次更新后的盲均衡系数,输出本次更新后的盲均衡系数至滤波器。
上述装置中,所述移位计算单元包括:
第三误差计算单元,连接滤波器的输出端,根据滤波器输出的盲均衡输出信号获得其模值的平方,将盲均衡输出信号的模值的平方与外部输入的误差纠错信号的差值与更新参数计算单元输出的第二更新参数相乘获得第三子误差信号,输出第三子误差信号至第九加法器;所述误差纠错信号表示为
Figure BSA00000220972100071
所述第三子误差信号为β(k)×(|y(k)|2-r2);
更新参数计算单元,输入端连接第九加法器和第四误差计算单元,输出端连接第三误差计算单元;在判断第九加法器输出的更新后的步长大于外部输入的预设的第一步长时,将第二更新参数的平方作为本次更新的第二更新参数,否则将第二更新参数作为本次更新的第二更新参数,对本次更新的第二更新参数延时后作为第二更新参数输出至第三误差计算单元;
第四误差计算单元,输入端连接第九加法器的输出端,在判断更新后的步长大于外部输入的预设的第一步长时,将外部输入的预设的第一步长延时后作为第三步长与外部输入的第一更新参数相乘获得第四子误差信号,输出第三步长至移位计算子单元,输出第四子误差信号至第九加法器;在判断更新后的步长小于外部输入的预设的第二步长时,将外部输入的预设的第二步长延时后作为第三步长与外部输入的第一更新参数相乘获得第四子误差信号,输出第三步长至移位计算子单元,输出第四子误差信号至第九加法器;否则将更新后的步长作为第三步长与外部输入的第一更新参数相乘获得第四子误差信号,输出第三步长至移位计算子单元,输出第四子误差信号至第九加法器;
第九加法器,输入端连接第三误差计算单元和第四误差计算单元,输出端连接第四误差计算单元和更新参数计算单元;将第三子误差信号和第四子误差信号相加获得本次更新后的步长,输出更新后的步长至第四误差计算单元和更新参数计算单元;
移位计算子单元,另一端连接L个系数调整单元,将外部输入的抖动参数与第四误差计算单元输出的第三步长相乘,对获得的乘积取2的对数后向下取整获得移位位数,输出移位位数至L个系数调整单元。
上述装置中,所述第一误差计算单元包括:
第二乘法器,两输入端连接分解单元,输出端连接第二减法器,将分解单元输出的盲均衡输出信号的实部和实部相乘获得其模值的平方,输出盲均衡输出信号的实部的模值的平方至第二减法器;
第二减法器,输出端连接第三乘法器;将分解单元输出的盲均衡输出信号的实部的模值的平方与外部输入的第一误差纠错信号相减获得第一剩余误差,输出第一剩余误差至第三乘法器;
第三乘法器,两输入端分别连接分解单元和第二减法器,输出端连接第一量化单元;将分解单元输出的盲均衡输出信号的实部与第二减法器输出的第一剩余误差相乘获得第一子误差信号,输出第一子误差信号至第一量化单元。
上述装置中,所述第一量化单元包括:
第一线性反馈移位寄存器,一端连接第四乘法器,根据设置产生第一实随机参数并输出至第四乘法器;
第四乘法器,另一端连接第四加法器,将外部输入的抖动参数和第一实随机参数相乘获得第一子纠错信号,输出第一子纠错信号至第四加法器;
第四加法器,另一端连接第一取符号单元,将第一子误差信号和第一子纠错信号相加获得误差信号的实部,输出误差信号的实部至第一取符号单元;
第一取符号单元,另一端连接复合单元,对误差信号的实部进行量化获得第一量化误差信号,输出第一量化误差信号至复合单元。
上述装置中,所述第二误差计算单元包括:
第五乘法器,两输入端连接分解单元,输出端连接第五减法器,将分解单元输出的盲均衡输出信号的虚部和虚部相乘获得其模值的平方,输出盲均衡输出信号的虚部的模值的平方至第五减法器;
第五减法器,输出端连接第六乘法器;将分解单元输出的盲均衡输出信号的虚部的模值的平方与外部输入的第二误差纠错信号相减获得第二剩余误差,输出第二剩余误差至第六乘法器;
第六乘法器,两输入端分别连接分解单元和第五减法器,输出端连接复合单元;将分解单元输出的盲均衡输出信号的虚部与第五减法器输出的第二剩余误差相乘获得第二子误差信号,输出第二子误差信号至第二量化单元。
上述装置中,所述第二量化单元包括:
第二线性反馈移位寄存器,一端连接第七乘法器,根据设置产生第二实随机参数并输出至第七乘法器;
第七乘法器,另一端连接第七加法器,将外部输入的抖动参数和第二实随机参数相乘获得第二子纠错信号,输出第二子纠错信号至第七加法器;
第七加法器,另一端连接第二取符号单元,将第二子误差信号和第二子纠错信号相加获得误差信号的虚部,输出误差信号的虚部至第二取符号单元;
第二取符号单元,另一端连接复合单元,对误差信号的虚部进行量化获得第二量化误差信号,输出第二量化误差信号至复合单元。
上述装置中,其特征在于,所述第三误差计算单元包括:
共轭子单元,一端连接滤波器的输出端,另一端连接第九加法器;根据滤波器输出的盲均衡输出信号产生盲均衡输出信号的共轭信号,输出盲均衡输出信号的共轭信号至第十乘法器;
第十乘法器,输入端分别连接滤波器和共轭子单元的输出端,将盲均衡输出信号与其共轭信号相乘获得盲均衡输出信号的模值的平方,输出盲均衡输出信号的模值的平方至第十减法器;
第十减法器,另一端连接第十一乘法器,将盲均衡输出信号的模值的平方与外部输入的误差纠错信号的差值输出至第十一乘法器;
第十一乘法器,另一端连接第九加法器,将第十减法器的输出与更新参数计算单元输出的第二更新参数相乘获得第三子误差信号,输出第三子误差信号至第九加法器。
上述装置中,所述更新参数计算单元包括:
第十二乘法器,将外部输入的第二更新参数与第二更新参数相乘,输出第二更新参数的平方至选择器;
选择器,其受控端连接比较器,输出端连接第十二延时器,在接收到比较器输出的控制信号后输出第二更新参数的平方至第十二延时器,否则将外部输入第二更新参数作为本次更新的第二更新参数输出至第十二延时器;
第十二延时器,对接收到的本次更新的第二更新参数进行延时,输出延时后获得的第二更新参数至第三误差计算单元;
比较器,连接第九加法器的输出端,比较第九加法器输出的更新后的步长是否大于外部输入的预设的第一步长,如果是则输出控制信号至选择器,否则不输出控制信号。
上述装置中,所述第四误差计算单元包括:
选择比较子单元,连接第九加法器的输出端,在判断更新后的步长大于外部输入的预设的第一步长时,输出外部输入的预设的第一步长至第十三延时器;在判断更新后的步长小于外部输入的预设的第二步长时,将外部输入的预设的第二步长输出至第十三延时器;否则将更新后的步长输出至第十三延时器;
第十三延时器,输入端连接选择比较子单元,输出端分别连接第十三乘法器和移位计算子单元;用于对选择比较子单元的输出进行延时,将延时后的信号作为第三步长输出至移位计算子单元和第十三乘法器;
第十三乘法器,输出端连接第九加法器的输入端,将外部输入的第一更新参数与第三步长相乘获得第四子误差信号,输出第四子误差信号至第九加法器。
上述装置中,所述移位计算子单元包括:
第十四乘法器,输入端连接第四误差计算单元,输出端连接对数获取子单元,将外部输入的抖动参数与第四误差计算单元输出的第三步长相乘,输出乘法结果至对数获取子单元;
对数获取子单元,另一端连接向下取整子单元,对输入的乘积结果取2的对数,输出取对数结果至向下取整子单元;
向下取整子单元,另一端连接L个系数调整单元,对输入的取对数结果向下取整数获得移位位数,输出移位位数至L个系数调整单元。
由上述的技术方案可见,本实用新型提供了一种盲均衡装置,盲均衡模块利用移位实现步长和与接收信号的共轭信号相关的复数的乘法,减少了乘法器的使用和计算量;盲均衡模块根据误差信号的非线性量化信号选择预先存储的由接收信号的共轭信号的实部和虚部进行加减运算获得的一复数信号,省略了误差信号和接收信号的共轭信号相乘的运算,进一步减少了乘法器的使用和计算量;盲均衡模块的步长可根据由盲均衡输出信号计算获得的误差信号进行动态调整,提高了收敛速度和收敛精度。
附图说明
图1为现有的盲均衡装置的结构示意图。
图2为现有的基于常数模的盲均衡装置的结构示意图。
图3为现有的基于常数模的盲均衡装置中滤波器的结构示意图。
图4为本实用新型盲均衡装置的结构示意图。
图5为本实用新型盲均衡装置中移位计算单元的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案、及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本实用新型进一步详细说明。
本实用新型提供的盲均衡装置中,盲均衡模块利用移位实现步长和与接收信号的共轭信号相关的复数的乘法,减少了乘法器的使用和计算量;盲均衡模块根据误差信号的非线性量化信号选择预先存储的一与接收信号的共轭信号相关的复数,省略了误差信号和接收信号的共轭信号相乘的运算,进一步减少了乘法器的使用和计算量;盲均衡模块的步长可根据由盲均衡输出信号计算获得的误差信号进行动态调整,提高了收敛速度和收敛精度。
为了表述清楚,本实用新型盲均衡装置进行处理的信号为对一外部输入信号x(k)进行延时获得,也就是将一外部输入信号x(k)进行L-1次延时获得L-1个接收信号x(k-i),将L-1个接收信号x(k-i)和外部输入信号x(k)作为盲均衡装置进行处理的L个接收信号;i为大于等于1且小于等于L-1的整数;L为滤波器抽头的个数,为大于等于1的整数。
图4为本实用新型盲均衡装置的结构示意图。图5为本实用新型盲均衡装置中移位计算单元的结构示意图。现结合图4和图5,对本实用新型盲均衡装置的结构进行说明,具体如下:
本实用新型盲均衡装置包括滤波器和盲均衡模块;其中,滤波器的结构和功能与图3所示现有的盲均衡装置中的滤波器的结构和功能相同,在此不再对其结构进行赘述。
本实用新型盲均衡装置中的滤波器将一外部输入信号x(k)作为第一接收信号,对第一接收信号进行延时获得第二接收信号,对第n接收信号进行延时获得第n+1接收信号;根据L个接收信号获取L个接收信号的共轭信号;其中,n为大于等于1且小于等于L-1的整数。
盲均衡模块将一外部输入信号x(k)作为第一接收信号,对第一接收信号进行延时获得第二接收信号,对第n接收信号进行延时获得第n+1接收信号;根据L个接收信号获取L个接收信号的共轭信号;其中,n为大于等于1且小于等于L-1的整数。盲均衡模块根据滤波器输出的盲均衡输出信号y(k)、外部输入的第一更新参数λ和外部输入的第二更新参数β对外部输入的步长μ进行更新,根据更新后的步长及外部输入的抖动参数α计算移位位数。盲均衡模块根据滤波器输出的盲均衡输出信号y(k)和外部输入的误差纠错信号r2计算子误差信号,根据外部输入的抖动参数α和外部输入的实随机参数计算子纠错信号,根据子误差信号和子纠错信号计算误差信号ecma(k),对误差信号ecma(k)进行量化获得量化误差信号,将量化误差信号作为使能信号。盲均衡模块根据使能信号及L个接收信号的共轭信号计算第一调整子系数,根据计算获得的移位位数对第一调整子系数进行移位获得第二调整子系数;利用第二调整子系数对盲均衡系数进行更新,输出更新后的盲均衡系数至滤波器。抖动参数α可设为大于1的实数的正整数次幂,本实用新型中设为2的整数次幂。
盲均衡模块包括延时单元40、误差计算单元41、移位计算单元42和L个系数调整单元,比如:第一系数调整单元43、第二系数调整单元44、...、第L系数调整单元45。
延时单元40,分别连接L个系数调整单元;将一外部输入信号x(k)作为第一接收信号,对第一接收信号进行延时获得第二接收信号,对第n接收信号进行延时获得第n+1接收信号,n为大于等于1且小于等于L-1的整数;输出第一接收信号至第一系数调整单元43,输出第二接收信号至第二系数调整单元44,...,输出第L接收信号至第L系数调整单元45。根据图3现有的盲均衡装置中包含的滤波器的结构可知,现有的滤波器中也包含用于延时的延时单元,为了简化系统结构并降低硬件成本,本实用新型盲均衡装置的盲均衡模块和滤波器可共用延时单元40,以根据一外部输入信号x(k)获得L个接收信号。
误差计算单元41,一端连接滤波器输出端,另一端分别连接L个系数调整单元;对滤波器输出的盲均衡输出信号y(k)进行分解获得盲均衡输出信号y(k)的实部yR(k)和虚部yI(k);根据盲均衡输出信号y(k)的实部yR(k)和外部输入的第一误差纠错信号r2R计算第一子误差信号;根据滤波器输出的盲均衡输出信号y(k)的虚部yI(k)和外部输入的第二误差纠错信号r2I计算第二子误差信号。误差计算单元41将外部输入的抖动参数α和外部输入的第一实随机参数d1相乘获得第一子纠错信号;将外部输入的抖动参数α和外部输入的第二实随机参数d2相乘获得第二子纠错信号。误差计算单元41将第一子误差信号和第一子纠错信号相加获得误差信号ecma(k)的实部,对误差信号ecma(k)的实部进行量化获得第一量化误差信号;将第二子误差信号和第二子纠错信号相加获得误差信号ecma(k)的虚部,对误差信号ecma(k)的虚部进行量化获得第二量化误差信号;将第一量化误差信号和第二量化误差信号合并成量化误差信号,将量化误差信号作为使能信号分别输出至L个系数调整单元。第一子误差信号为yR(k)(|yR(k)|2-r2R);第二子误差信号为yI(k)(|yI(k)|2-r2I);第一实随机参数d1取值为大于-1且小于等于1的实数;第二实随机参数d2为大于-1且小于等于1的实数;第一实随机参数和第二实随机参数也可由盲均衡装置产生。
移位计算单元42,一端连接滤波器的输出端,另一端连接L个系数调整单元;根据滤波器输出的盲均衡输出信号y(k)、外部输入的第一更新参数λ和外部输入的第二更新参数β对外部输入的步长μ进行更新,根据更新后的步长及外部输入的抖动参数α计算移位位数,分别输出移位位数至L个系数调整单元。其中,移位位数为更新后的步长相对于2的对数和抖动参数α相对于2的对数之和。
L个系数调整单元,每一系数调整单元的输入端分别连接延时单元40、误差计算单元41和移位计算单元42,输出端连接滤波器。L个系数调整单元中的每一系数调整单元根据延时单元40输出的接收信号生成接收信号的共轭信号,根据使能信号及接收信号的共轭信号计算第一调整子系数,根据移位位数对第一调整子系数进行移位获得第二调整子系数;利用第二调整子系数对盲均衡系数进行更新,输出更新后的盲均衡系数至滤波器的乘法器。
本实用新型盲均衡装置中的延时单元40包括L-1个用于对输入信号进行延时的延时子单元。延时单元40将一外部输入信号x(k)作为第一接收信号输出至第一系数调整单元43;延时单元40中的第一延时子单元401对第一接收信号进行延时获得第二接收信号,输出第二接收信号至第二延时子单元402和第二系数调整单元44;第n延时子单元对第n接收信号进行延时获得第n+1接收信号,输出第n+1接收信号至第n+1延时子单元和第n+1系数调整单元;第L-1延时子单元403对第L-1接收信号进行延时获得第L接收信号,输出第L接收信号至第L系数调整单元45;n为大于等于1且小于等于L-1的整数。
本实用新型盲均衡装置中的误差计算单元41包括分解单元411、第一误差计算单元412、第一量化单元413、第二误差计算单元414、第二量化单元415和复合单元416。
分解单元411,输入端连接滤波器,输出端连接第一误差计算单元412和第二误差计算单元414;分解滤波器输出的盲均衡输出信号y(k)获得其实部yR(k)和虚部yI(k),输出盲均衡输出信号y(k)的实部yR(k)至第一误差计算单元412,输出盲均衡输出信号y(k)的虚部yI(k)至第二误差计算单元414。分解单元411可采用现有的用于分解输入的复数信号的实部和虚部的分解装置,在此不再对其结构进行赘述。
第一误差计算单元412,另一端连接第一量化单元413,根据盲均衡输出信号y(k)的实部yR(k)获得实部yR(k)的模值的平方,将实部yR(k)的模值的平方与外部输入的第一误差纠错信号r2R的差值和盲均衡输出信号y(k)的实部yR(k)相乘获得第一子误差信号,输出第一子误差信号至第一量化单元413。第一误差纠错信号可表示为
Figure BSA00000220972100161
第一子误差信号表示为yR(k)(y2 R(k)-r2R);其中,s(k)为发送端输出的发送信号,sR(k)为发送信号s(k)的实部。
第一量化单元413另一端连接复合单元416,将外部输入的抖动参数α和外部输入的第一实随机参数d1相乘获得第一子纠错信号;将第一子误差信号和第一子纠错信号相加获得误差信号ecma(k)的实部eR(k),对误差信号ecma(k)的实部eR(k)进行量化获得第一量化误差信号。第一量化误差信号为误差信号ecma(k)的实部eR(k)的符号,第一量化误差信号具体可表示为sgn(yR(k)(y2 R(k)-r2 R)+αd1),sgn表示取符号运算。
第二误差计算单元414,另一端连接第二量化单元415,根据盲均衡输出信号y(k)的虚部yI(k)获得虚部yI(k)的模值的平方,将盲均衡输出信号y(k)的虚部yI(k)的模值的平方与外部输入的第二误差纠错信号r2I的差值和盲均衡输出信号y(k)的虚部yI(k)相乘获得第二子误差信号,输出第二子误差信号至第二量化单元415。第二误差纠错信号可表示为
Figure BSA00000220972100162
第二子误差信号表示为yI(k)(y2 I(k)-r2I)。
第二量化单元415另一端连接复合单元416,将外部输入的抖动参数α和外部输入的第二实随机参数d2相乘获得第二子纠错信号,将第二子误差信号和第二子纠错信号相加获得误差信号ecma(k)的虚部eI(k),对误差信号ecma(k)的虚部eI(k)进行量化获得第二量化误差信号。第二量化误差信号为误差信号ecma(k)的虚部eI(k)的符号,第二量化误差信号具体表示为sgn(yI(k)(y2 I(k)-r2I)+αd2)。
复合单元416另一端分别连接L个系数调整单元,将第一量化误差信号和第二量化误差信号合并成量化误差信号,将量化误差信号作为使能信号分别输出至L个系数调整单元。量化误差信号为一以第一量化误差信号为实部,以第二量化误差信号为虚部的复数信号,量化误差信号具体可表示为sgn(yR(k)(y2 R(k)-r2R)+αd1)+jsgn(yI(k)(y2 I(k)-r2I)+αd2)。本实用新型中,量化误差信号包括以下九种,具体为:1±j,-1±j,±j,0,±1。
L个系数调整单元的结构相同,每一系数调整单元包括一共轭单元、一选择计算单元、一移位器、一第八减法器和第八延时器;比如:第一系数调整单元43包括共轭单元431、选择计算单元432、移位器433、第八减法器434和第八延时器435;第二系数调整单元44包括共轭单元441、选择计算单元442、移位器443、第八减法器444和第八延时器445;第L系数更新单元45包括共轭单元451、选择计算单元452、移位器453、第八减法器454和第八延时器455。
第一系数调整单元43中的共轭单元431连接第一延时子单元401的输入端,第二系数调整单元44至第L系数调整单元45中的共轭单元按照顺序依次连接延时器40的第一延时子单元401至第L-1延时子单元403的输出端,比如,第m系数调整单元中的共轭单元连接第m-1延时子单元的输出端,m为大于等于2且小于等于L的整数。
现仅以任一系数调整单元为例进行说明,共轭单元根据获得的接收信号生成接收信号的共轭信号,输出接收信号的共轭信号至选择计算单元。选择计算单元中存储有针对使能信号的预设值,根据使能信号和接收信号的共轭信号计算第一调整子系数并输出;选择计算单元中存储的针对使能信号的预设值为将使能信号和输入复数信号相乘获得的用输入复数信号的实部和虚部加减运算获得的一复数信号,选择计算单元中存储的针对上述九种使能信号的预设值具体包括以下几种:0,±(x*(k)),±(real(x*(k))-imag(x*(k))+j×(real(x*(k))+imag(x*(k)))),±(real(x*(k))+imag(x*(k))+j×(-real(x*(k))+imag(x*(k)))),±(-imag(x*(k))+j×(real(x*(k))))。移位器的另一端连接第八减法器,根据移位计算单元42输出的移位位数对第一调整子系数进行移位获得第二调整子系数,输出第二调整子系数至第八减法器。第八减法器另一端连接第八延时器,将第八延时器输出的前一次更新计算获得的盲均衡系数与移位器输出的第二调整子系数相减获得本次更新后的盲均衡系数,输出本次更新后的盲均衡系数至第八延时器。第八延时器另一端分别连接滤波器的一乘法器和该系数调整单元的第八减法器,暂存本次更新后的盲均衡系数,输出本次更新后的盲均衡系数至滤波器的乘法器。共轭单元、选择计算单元和移位器的结构为现有技术的内容,在此不再赘述。
如图5所示,移位计算单元42包括第三误差计算单元421、更新参数计算单元422、第四误差计算单元423、第九加法器424和移位计算子单元425。
第三误差计算单元421连接滤波器的输出端,根据滤波器输出的盲均衡输出信号y(k)获得其模值的平方,将盲均衡输出信号y(k)的模值的平方与外部输入的误差纠错信号r2的差值与更新参数计算单元422输出的第二更新参数相乘获得第三子误差信号,输出第三子误差信号至第九加法器424。误差纠错信号表示为
Figure BSA00000220972100191
第三子误差信号为β(k)×(|y(k)|2-r2)。
更新参数计算单元422输入端连接第九加法器424和第四误差计算单元423,输出端连接第三误差计算单元421;在判断第九加法器424输出的更新后的步长μ′(k+1)大于外部输入的预设的第一步长umax时,将第二更新参数β(k)的平方作为本次更新的第二更新参数β(k+1),否则将第二更新参数β(k)作为本次更新的第二更新参数β(k+1),对本次更新的第二更新参数β(k+1)延时后作为第二更新参数输出至第三误差计算单元421。
第四误差计算单元423的输入端连接第九加法器424的输出端,比较第九加法器424输出的更新后的步长μ′(k+1)、外部输入的预设的第一步长umax、和外部输入的预设的第二步长umin,在判断更新后的步长μ′(k+1)大于外部输入的预设的第一步长umax时,将外部输入的预设的第一步长umax延时后作为第三步长与外部输入的第一更新参数λ相乘获得第四子误差信号,输出第三步长至移位计算子单元425,输出第四子误差信号至第九加法器424;在判断更新后的步长μ′(k+1)小于外部输入的预设的第二步长umin时,将外部输入的预设的第二步长umin延时后作为第三步长与外部输入的第一更新参数λ相乘获得第四子误差信号,输出第三步长至移位计算子单元425,输出第四子误差信号至第九加法器424;否则将更新后的步长μ′(k+1)作为第三步长与外部输入的第一更新参数λ相乘获得第四子误差信号,输出第三步长至移位计算子单元425,输出第四子误差信号至第九加法器424。其中,预设的第一步长umax可根据
Figure BSA00000220972100192
进行设置,tr(R)为接收信号自相关矩阵的迹;预设的第二步长umin取正实数的整数次幂,本实用新型可选择为2的整数次幂。初始化时步长取第一步长umax以提供更快的收敛速度,随着盲均衡装置逐步收敛,步长逐渐减少以进一步减小剩余误差,提高了收敛精度。当发生信道突变时,剩余误差突然增大,这导致步长也增大,本实用新型盲均衡装置能够根据盲均衡输出信号更新步长,使得装置快速地重新收敛。另外,将第二步长umin设为2的整数次幂使得现有的盲均衡系数调整公式中的μ(k)ecma(k)X*(k)通过移位便可实现,进一步节省了乘法器资源。
第九加法器424输入端连接第三误差计算单元421和第四误差计算单元423,输出端连接第四误差计算单元423和更新参数计算单元422;将第三子误差信号和第四子误差信号相加获得本次更新后的步长μ′(k+1),输出更新后的步长μ′(k+1)至第四误差计算单元423和更新参数计算单元422。
移位计算子单元425另一端连接L个系数调整单元中的移位器,将外部输入的抖动参数α与第四误差计算单元423输出的第三步长相乘,对获得的乘积取2的对数后向下取整获得移位位数,输出移位位数至L个系数调整单元中的移位器。
本实用新型的误差计算单元41中的第一误差计算单元412包括:第二乘法器4121、第二减法器4122和第三乘法器4123;
第二乘法器4121的两输入端连接分解单元411,输出端连接第二减法器4122,将分解单元411输出的盲均衡输出信号y(k)的实部yR(k)和实部yR(k)相乘获得其模值的平方,输出盲均衡输出信号y(k)的实部yR(k)的模值的平方至第二减法器4122。
第二减法器4122的输出端连接第三乘法器4123;将分解单元411输出的盲均衡输出信号y(k)的实部yR(k)的模值的平方与外部输入的第一误差纠错信号r2R相减获得第一剩余误差,输出第一剩余误差至第三乘法器4123。
第三乘法器4123两输入端分别连接分解单元411和第二减法器4122,输出端连接第一量化单元413;将分解单元411输出的盲均衡输出信号y(k)的实部yR(k)与第二减法器4122输出的第一剩余误差相乘获得第一子误差信号,输出第一子误差信号至第一量化单元413。
第一量化单元413包括第一线性反馈移位寄存器4131、第四乘法器4132、第四加法器4133和第一取符号单元4134。
第一线性反馈移位寄存器4131一端连接第四乘法器4132,根据设置产生第一实随机参数d1并输出至第四乘法器4132。第一线性反馈移位寄存器4131的结构为现有技术的内容,在此不再赘述。
第四乘法器4132另一端连接第四加法器4133,将外部输入的抖动参数α和第一实随机参数d1相乘获得第一子纠错信号,输出第一子纠错信号至第四加法器4133。
第四加法器4133另一端连接第一取符号单元4134,将第一子误差信号和第一子纠错信号相加获得误差信号ecma(k)的实部eR(k),输出误差信号ecma(k)的实部eR(k)至第一取符号单元4134。
第一取符号单元4134另一端连接复合单元416,对误差信号ecma(k)的实部eR(k)进行量化获得第一量化误差信号,输出第一量化误差信号至复合单元416。
第二误差计算单元414包括第五乘法器4141、第五减法器4142和第六乘法器4143。
第五乘法器4141的两输入端连接分解单元411,输出端连接第五减法器4142,将分解单元411输出的盲均衡输出信号y(k)的虚部yI(k)和虚部yI(k)相乘获得其模值的平方,输出盲均衡输出信号y(k)的虚部yI(k)的模值的平方至第五减法器4142。
第五减法器4142的输出端连接第六乘法器4143;将分解单元411输出的盲均衡输出信号y(k)的虚部yI(k)的模值的平方与外部输入的第二误差纠错信号r2I相减获得第二剩余误差,输出第二剩余误差至第六乘法器4143。
第六乘法器4143两输入端分别连接分解单元411和第五减法器4142,输出端连接复合单元416;将分解单元411输出的盲均衡输出信号y(k)的虚部yI(k)与第五减法器4142输出的第二剩余误差相乘获得第二子误差信号,输出第二子误差信号至第二量化单元415。
第二量化单元415包括第二线性反馈移位寄存器4151、第七乘法器4152、第七加法器4153和第二取符号单元4154。
第二线性反馈移位寄存器4151一端连接第七乘法器4152,根据设置产生第二实随机参数并输出至第七乘法器4152。第二线性反馈移位寄存器4151的结构为现有技术的内容,在此不再赘述。
第七乘法器4152另一端连接第七加法器4153,将外部输入的抖动参数α和第二实随机参数相乘获得第二子纠错信号,输出第二子纠错信号至第七加法器4153。
第七加法器4153另一端连接第二取符号单元4154,将第二子误差信号和第二子纠错信号相加获得误差信号ecma(k)的虚部,输出误差信号ecma(k)的虚部至第二取符号单元4154。
第二取符号单元4154另一端连接复合单元416,对误差信号ecma(k)的虚部进行量化获得第二量化误差信号,输出第二量化误差信号至复合单元416。
本实用新型移位计算单元42中的第三误差计算单元421包括共轭子单元4211、第十乘法器4212、第十减法器4213和第十一乘法器4214。
共轭子单元4211一端连接滤波器的输出端,另一端连接第九加法器424;根据滤波器输出的盲均衡输出信号y(k)产生盲均衡输出信号y(k)的共轭信号,输出盲均衡输出信号y(k)的共轭信号至第十乘法器4212。共轭子单元4211的结构为现有技术的内容,在此不再赘述。
第十乘法器4212输入端分别连接滤波器和共轭子单元4211的输出端,将盲均衡输出信号y(k)与其共轭信号相乘获得盲均衡输出信号y(k)的模值的平方,输出盲均衡输出信号y(k)的模值的平方至第十减法器4213。
第十减法器4213另一端连接第十一乘法器4214,将盲均衡输出信号y(k)的模值的平方与外部输入的误差纠错信号r2的差值输出至第十一乘法器4214。
第十一乘法器4214另一端连接第九加法器424,将第十减法器4213的输出与更新参数计算单元422输出的第二更新参数相乘获得第三子误差信号,输出第三子误差信号至第九加法器424。
本实用新型移位计算单元42中的更新参数计算单元422包括第十二乘法器4221、选择器4222、第十二延时器4223和比较器4224。
第十二乘法器4221将外部输入的第二更新参数β(k)与第二更新参数β(k)相乘,输出第二更新参数β(k)的平方至选择器4222。
选择器4222的受控端连接比较器4224,输出端连接第十二延时器4223,在接收到比较器4224输出的控制信号后输出第二更新参数β(k)的平方至第十二延时器4223,否则将外部输入第二更新参数β(k)作为本次更新的第二更新参数输出至第十二延时器4223。
第十二延时器4223对接收到的本次更新的第二更新参数进行延时,输出延时后获得的第二更新参数至第三误差计算单元421。
比较器4224连接第九加法器424的输出端,比较第九加法器424输出的更新后的步长μ′(k+1)是否大于外部输入的预设的第一步长umax,如果是则输出控制信号至选择器4222,否则不输出控制信号。
本实用新型移位计算单元42中的第四误差计算单元423包括选择比较子单元4231、第十三延时器4232和第十三乘法器4233。
选择比较子单元4231连接第九加法器424的输出端,比较第九加法器424输出的更新后的步长μ′(k+1)、外部输入的预设的第一步长umax、和外部输入的预设的第二步长umin,在判断更新后的步长μ′(k+1)大于外部输入的预设的第一步长umax时,输出外部输入的预设的第一步长umax至第十三延时器4232;在判断更新后的步长μ′(k+1)小于外部输入的预设的第二步长umin时,将外部输入的预设的第二步长umin输出至第十三延时器4232;否则将更新后的步长μ′(k+1)输出至第十三延时器4232。
第十三延时器4232输入端连接选择比较子单元4231,输出端分别连接第十三乘法器4233和移位计算子单元425;用于对选择比较子单元4231的输出进行延时,将延时后的信号作为第三步长输出至移位计算子单元425和第十三乘法器4233。
第十三乘法器4233输出端连接第九加法器424的输入端,将外部输入的第一更新参数λ与第三步长相乘获得第四子误差信号,输出第四子误差信号至第九加法器424。
本实用新型移位计算单元42中的移位计算子单元425包括第十四乘法器4251、对数获取子单元4252和向下取整子单元4253。
第十四乘法器4251的输入端连接第四误差计算单元423,输出端连接对数获取子单元4252,将外部输入的抖动参数α与第四误差计算单元423输出的第三步长相乘,输出乘法结果至对数获取子单元4252。
对数获取子单元4252另一端连接向下取整子单元4253,对输入的乘积结果取2的对数,输出取对数结果至向下取整子单元4253。
向下取整子单元4253另一端连接L个系数调整单元,对输入的取对数结果向下取整数获得移位位数,输出移位位数至L个系数调整单元中的移位器。
本实用新型的上述较佳实施例中,为了减少乘法器的使用,盲均衡模块中的误差计算单元对根据盲均衡输出信号和误差纠错信号计算获得的误差信号进行了量化,获得量化误差信号;为了减少计算量,每一系数调整单元根据作为使能信号的量化误差信号和接收信号的共轭信号,通过简单的加减运算就可获得第一调整子系数,避免了乘法运算;移位计算单元根据步长和第一更新参数计算移位位数,通过移位实现了步长、第一更新参数和第一调整子系数的乘法运算,获得第二调整子系数,进一步避免了乘法运算,减少资源消耗和运算量,提高盲均衡装置所在的接收机的工作效率。本实用新型盲均衡模块中的移位计算单元在计算移位位数时,其步长可根据盲均衡输出信号进行调整,提高了收敛精度和收敛速度。
综上所述,以上为本实用新型的较佳实施例,并非用来限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种盲均衡装置,该装置包括滤波器和盲均衡模块,其特征在于,
所述盲均衡模块将一外部输入信号作为第一接收信号,对第一接收信号进行延时获得第二接收信号,对第n接收信号进行延时获得第n+1接收信号;根据L个接收信号获取L个接收信号的共轭信号;
所述盲均衡模块根据滤波器输出的盲均衡输出信号、外部输入的第一更新参数和外部输入的第二更新参数对外部输入的步长进行更新,根据更新后的步长及外部输入的抖动参数计算移位位数;
所述盲均衡模块根据滤波器输出的盲均衡输出信号和外部输入的误差纠错信号计算子误差信号,根据外部输入的抖动参数和外部输入的实随机参数计算子纠错信号,根据子误差信号和子纠错信号计算误差信号,对误差信号进行量化获得量化误差信号,将量化误差信号作为使能信号;
所述盲均衡模块根据使能信号及L个接收信号的共轭信号计算第一调整子系数,根据计算获得的移位位数对第一调整子系数进行移位获得第二调整子系数;利用第二调整子系数对盲均衡系数进行更新,输出更新后的盲均衡系数至滤波器;
所述n为大于等于1且小于等于L-1的整数;所述L为大于等于1的整数。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述盲均衡模块包括:
延时单元,分别连接L个系数调整单元;将一外部输入信号作为第一接收信号,对第一接收信号进行延时获得第二接收信号,对第n接收信号进行延时获得第n+1接收信号;输出第一接收信号至第一系数调整单元,输出第二接收信号至第二系数调整单元,输出第n接收信号至第n系数调整单元,输出第L接收信号至第L系数调整单元;
误差计算单元,一端连接滤波器输出端,另一端分别连接L个系数调整单元;对滤波器输出的盲均衡输出信号进行分解获得盲均衡输出信号的实部和虚部;根据盲均衡输出信号的实部和外部输入的第一误差纠错信号计算第一子误差信号;根据滤波器输出的盲均衡输出信号的虚部和外部输入的第二误差纠错信号计算第二子误差信号;误差计算单元将外部输入的抖动参数和外部输入的第一实随机参数相乘获得第一子纠错信号;将外部输入的抖动参数和外部输入的第二实随机参数相乘获得第二子纠错信号;将第一子误差信号和第一子纠错信号相加获得误差信号的实部,对误差信号的实部进行量化获得第一量化误差信号;将第二子误差信号和第二子纠错信号相加获得误差信号的虚部,对误差信号的虚部进行量化获得第二量化误差信号;将第一量化误差信号和第二量化误差信号合并成量化误差信号,将量化误差信号作为使能信号分别输出至L个系数调整单元;
所述第一子误差信号为yR(k)(|yR(k)|2-r2R);所述第二子误差信号为yI(k)(|yI(k)|2-r2I);所述第一实随机参数取值为大于-1且小于等于1的实数;所述第二实随机参数为大于-1且小于等于1的实数;
移位计算单元,一端连接滤波器的输出端,另一端连接L个系数调整单元;根据滤波器输出的盲均衡输出信号、外部输入的第一更新参数和外部输入的第二更新参数对外部输入的步长进行更新,根据更新后的步长及外部输入的抖动参数计算移位位数,分别输出移位位数至L个系数调整单元;
L个系数调整单元,每一系数调整单元的输入端分别连接延时单元、误差计算单元和移位计算单元,输出端连接滤波器;L个系数调整单元中的每一系数调整单元根据延时单元输出的接收信号生成接收信号的共轭信号,根据使能信号及接收信号的共轭信号计算第一调整子系数,根据移位位数对第一调整子系数进行移位获得第二调整子系数;利用第二调整子系数对盲均衡系数进行更新,输出更新后的盲均衡系数至滤波器。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述延时单元包括L-1个用于对输入信号进行延时的延时子单元;
延时单元将一外部输入信号作为第一接收信号输出至第一系数调整单元;
第一延时子单元对第一接收信号进行延时获得第二接收信号,输出第二接收信号至第二延时子单元和第二系数调整单元;
第n延时子单元对第n接收信号进行延时获得第n+1接收信号,输出第n+1接收信号至第n+1延时子单元和第n+1系数调整单元;
第L-1延时子单元对第L-1接收信号进行延时获得第L接收信号,输出第L接收信号至第L系数调整单元。
4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述误差计算单元包括:
分解单元,输入端连接滤波器,输出端连接第一误差计算单元和第二误差计算单元;分解滤波器输出的盲均衡输出信号获得其实部和虚部,输出盲均衡输出信号的实部至第一误差计算单元,输出盲均衡输出信号的虚部至第二误差计算单元;
第一误差计算单元,另一端连接第一量化单元,根据盲均衡输出信号的实部获得实部的模值的平方,将实部的模值的平方与外部输入的第一误差纠错信号的差值和盲均衡输出信号的实部相乘获得第一子误差信号,输出第一子误差信号至第一量化单元;所述第一误差纠错信号表示为
Figure FSA00000220972000031
第一子误差信号表示为yR(k)(y2 R(k)-r2R);
第一量化单元,另一端连接复合单元,将外部输入的抖动参数和外部输入的第一实随机参数相乘获得第一子纠错信号;将第一子误差信号和第一子纠错信号相加获得误差信号的实部,对误差信号的实部进行量化获得第一量化误差信号;所述第一量化误差信号表示为sgn(yR(k)(y2 R(k)-r2R)+αd1),sgn表示取符号运算;
第二误差计算单元,另一端连接第二量化单元,根据盲均衡输出信号的虚部获得虚部的模值的平方,将盲均衡输出信号的虚部的模值的平方与外部输入的第二误差纠错信号的差值和盲均衡输出信号的虚部相乘获得第二子误差信号,输出第二子误差信号至第二量化单元;所述第二误差纠错信号表示为
Figure FSA00000220972000041
第二子误差信号表示为yI(k)(y2 I(k)-r2I);
第二量化单元,另一端连接复合单元,将外部输入的抖动参数和外部输入的第二实随机参数相乘获得第二子纠错信号,将第二子误差信号和第二子纠错信号相加获得误差信号的虚部,对误差信号的虚部进行量化获得第二量化误差信号;所述第二量化误差信号具体表示为sgn(yI(k)(y2 I(k)-r2I)+αd2);
复合单元,另一端分别连接L个系数调整单元,将第一量化误差信号和第二量化误差信号合并成量化误差信号,将量化误差信号作为使能信号分别输出至L个系数调整单元。
5.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述L个系数调整单元的每一系数调整单元包括:共轭单元、选择计算单元、移位器、第八减法器和第八延时器;
第一系数调整单元中的共轭单元连接第一延时子单元的输入端,第二系数调整单元至第L系数调整单元中的共轭单元按照顺序依次连接延时器的第一延时子单元至第L-1延时子单元的输出端;
每一系数调整单元中的共轭单元根据获得的接收信号生成接收信号的共轭信号,输出接收信号的共轭信号至选择计算单元;
每一系数调整单元中的选择计算单元中存储有针对使能信号的预设值,根据使能信号和接收信号的共轭信号计算第一调整子系数并输出;选择计算单元中存储的针对使能信号的预设值为将使能信号和输入复数信号相乘获得的用输入复数信号的实部和虚部加减运算获得的一复数信号;
每一系数调整单元中的移位器的另一端连接第八减法器,根据移位计算单元输出的移位位数对第一调整子系数进行移位获得第二调整子系数,输出第二调整子系数至第八减法器;
每一系数调整单元中的第八减法器另一端连接第八延时器,将第八延时器输出的前一次更新计算获得的盲均衡系数与移位器输出的第二调整子系数相减获得本次更新后的盲均衡系数,输出本次更新后的盲均衡系数至第八延时器;
每一系数调整单元中的第八延时器另一端分别连接滤波器的一乘法器和该系数调整单元的第八减法器,暂存本次更新后的盲均衡系数,输出本次更新后的盲均衡系数至滤波器。
6.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述移位计算单元包括:
第三误差计算单元,连接滤波器的输出端,根据滤波器输出的盲均衡输出信号获得其模值的平方,将盲均衡输出信号的模值的平方与外部输入的误差纠错信号的差值与更新参数计算单元输出的第二更新参数相乘获得第三子误差信号,输出第三子误差信号至第九加法器;所述误差纠错信号表示为
Figure FSA00000220972000051
所述第三子误差信号为β(k)×(|y(k)|2-r2);
更新参数计算单元,输入端连接第九加法器和第四误差计算单元,输出端连接第三误差计算单元;在判断第九加法器输出的更新后的步长大于外部输入的预设的第一步长时,将第二更新参数的平方作为本次更新的第二更新参数,否则将第二更新参数作为本次更新的第二更新参数,对本次更新的第二更新参数延时后作为第二更新参数输出至第三误差计算单元;
第四误差计算单元,输入端连接第九加法器的输出端,在判断更新后的步长大于外部输入的预设的第一步长时,将外部输入的预设的第一步长延时后作为第三步长与外部输入的第一更新参数相乘获得第四子误差信号,输出第三步长至移位计算子单元,输出第四子误差信号至第九加法器;在判断更新后的步长小于外部输入的预设的第二步长时,将外部输入的预设的第二步长延时后作为第三步长与外部输入的第一更新参数相乘获得第四子误差信号,输出第三步长至移位计算子单元,输出第四子误差信号至第九加法器;否则将更新后的步长作为第三步长与外部输入的第一更新参数相乘获得第四子误差信号,输出第三步长至移位计算子单元,输出第四子误差信号至第九加法器;
第九加法器,输入端连接第三误差计算单元和第四误差计算单元,输出端连接第四误差计算单元和更新参数计算单元;将第三子误差信号和第四子误差信号相加获得本次更新后的步长,输出更新后的步长至第四误差计算单元和更新参数计算单元;
移位计算子单元,另一端连接L个系数调整单元,将外部输入的抖动参数与第四误差计算单元输出的第三步长相乘,对获得的乘积取2的对数后向下取整获得移位位数,输出移位位数至L个系数调整单元。
7.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述第一误差计算单元包括:
第二乘法器,两输入端连接分解单元,输出端连接第二减法器,将分解单元输出的盲均衡输出信号的实部和实部相乘获得其模值的平方,输出盲均衡输出信号的实部的模值的平方至第二减法器;
第二减法器,输出端连接第三乘法器;将分解单元输出的盲均衡输出信号的实部的模值的平方与外部输入的第一误差纠错信号相减获得第一剩余误差,输出第一剩余误差至第三乘法器;
第三乘法器,两输入端分别连接分解单元和第二减法器,输出端连接第一量化单元;将分解单元输出的盲均衡输出信号的实部与第二减法器输出的第一剩余误差相乘获得第一子误差信号,输出第一子误差信号至第一量化单元。
8.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述第一量化单元包括:
第一线性反馈移位寄存器,一端连接第四乘法器,根据设置产生第一实随机参数并输出至第四乘法器;
第四乘法器,另一端连接第四加法器,将外部输入的抖动参数和第一实随机参数相乘获得第一子纠错信号,输出第一子纠错信号至第四加法器;
第四加法器,另一端连接第一取符号单元,将第一子误差信号和第一子纠错信号相加获得误差信号的实部,输出误差信号的实部至第一取符号单元;
第一取符号单元,另一端连接复合单元,对误差信号的实部进行量化获得第一量化误差信号,输出第一量化误差信号至复合单元。
9.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述第二误差计算单元包括:
第五乘法器,两输入端连接分解单元,输出端连接第五减法器,将分解单元输出的盲均衡输出信号的虚部和虚部相乘获得其模值的平方,输出盲均衡输出信号的虚部的模值的平方至第五减法器;
第五减法器,输出端连接第六乘法器;将分解单元输出的盲均衡输出信号的虚部的模值的平方与外部输入的第二误差纠错信号相减获得第二剩余误差,输出第二剩余误差至第六乘法器;
第六乘法器,两输入端分别连接分解单元和第五减法器,输出端连接复合单元;将分解单元输出的盲均衡输出信号的虚部与第五减法器输出的第二剩余误差相乘获得第二子误差信号,输出第二子误差信号至第二量化单元。
10.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述第二量化单元包括:
第二线性反馈移位寄存器,一端连接第七乘法器,根据设置产生第二实随机参数并输出至第七乘法器;
第七乘法器,另一端连接第七加法器,将外部输入的抖动参数和第二实随机参数相乘获得第二子纠错信号,输出第二子纠错信号至第七加法器;
第七加法器,另一端连接第二取符号单元,将第二子误差信号和第二子纠错信号相加获得误差信号的虚部,输出误差信号的虚部至第二取符号单元;
第二取符号单元,另一端连接复合单元,对误差信号的虚部进行量化获得第二量化误差信号,输出第二量化误差信号至复合单元。
11.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第三误差计算单元包括:
共轭子单元,一端连接滤波器的输出端,另一端连接第九加法器;根据滤波器输出的盲均衡输出信号产生盲均衡输出信号的共轭信号,输出盲均衡输出信号的共轭信号至第十乘法器;
第十乘法器,输入端分别连接滤波器和共轭子单元的输出端,将盲均衡输出信号与其共轭信号相乘获得盲均衡输出信号的模值的平方,输出盲均衡输出信号的模值的平方至第十减法器;
第十减法器,另一端连接第十一乘法器,将盲均衡输出信号的模值的平方与外部输入的误差纠错信号的差值输出至第十一乘法器;
第十一乘法器,另一端连接第九加法器,将第十减法器的输出与更新参数计算单元输出的第二更新参数相乘获得第三子误差信号,输出第三子误差信号至第九加法器。
12.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述更新参数计算单元包括:
第十二乘法器,将外部输入的第二更新参数与第二更新参数相乘,输出第二更新参数的平方至选择器;
选择器,其受控端连接比较器,输出端连接第十二延时器,在接收到比较器输出的控制信号后输出第二更新参数的平方至第十二延时器,否则将外部输入第二更新参数作为本次更新的第二更新参数输出至第十二延时器;
第十二延时器,对接收到的本次更新的第二更新参数进行延时,输出延时后获得的第二更新参数至第三误差计算单元;
比较器,连接第九加法器的输出端,比较第九加法器输出的更新后的步长是否大于外部输入的预设的第一步长,如果是则输出控制信号至选择器,否则不输出控制信号。
13.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第四误差计算单元包括:
选择比较子单元,连接第九加法器的输出端,在判断更新后的步长大于外部输入的预设的第一步长时,输出外部输入的预设的第一步长至第十三延时器;在判断更新后的步长小于外部输入的预设的第二步长时,将外部输入的预设的第二步长输出至第十三延时器;否则将更新后的步长输出至第十三延时器;
第十三延时器,输入端连接选择比较子单元,输出端分别连接第十三乘法器和移位计算子单元;用于对选择比较子单元的输出进行延时,将延时后的信号作为第三步长输出至移位计算子单元和第十三乘法器;
第十三乘法器,输出端连接第九加法器的输入端,将外部输入的第一更新参数与第三步长相乘获得第四子误差信号,输出第四子误差信号至第九加法器。
14.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述移位计算子单元包括:
第十四乘法器,输入端连接第四误差计算单元,输出端连接对数获取子单元,将外部输入的抖动参数与第四误差计算单元输出的第三步长相乘,输出乘法结果至对数获取子单元;
对数获取子单元,另一端连接向下取整子单元,对输入的乘积结果取2的对数,输出取对数结果至向下取整子单元;
向下取整子单元,另一端连接L个系数调整单元,对输入的取对数结果向下取整数获得移位位数,输出移位位数至L个系数调整单元。
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