本發(fā)明涉及遙測領域,尤其指一種利用盲均衡算法實現(xiàn)抗多徑干擾的遙測接收方法。
背景技術:
遙測技術目前已經(jīng)在軍事技術、科學研究和國民經(jīng)濟等重要領域得到廣泛應用。特別是在武器系統(tǒng)飛行產品、無人機飛行系統(tǒng)、航空航天系統(tǒng)的研制過程中已經(jīng)是必不可少的,有時甚至是唯一的測量技術手段。這些系統(tǒng)中的飛行器遙測傳輸距離一般都很遠,尤其是航天遙測通常是幾百公里到幾千公里不等,有時甚至幾億公里。由于電源的原因,這些飛行器上一般不可能安裝高增益天線,而且飛行器一般是高速運動的,因此大部分遙測站都采用高增益的大型自動跟蹤天線。一般情況下,遙測、電視、遙控和通信常常共用一個無線電信道,這樣做可以提高系統(tǒng)可靠性和簡化設備。實際使用的遙測系統(tǒng)包括有測量傳感器、通信設備(遙測發(fā)射機及發(fā)射天線、遙測接收機及接收天線)和數(shù)據(jù)處理設備。遙測接收機的設計和研制對其在工程上應用和促進經(jīng)濟發(fā)展的都具有重要的意義。
在數(shù)字通信系統(tǒng)中,由于帶限發(fā)射器、接收濾波器、發(fā)射機與接收機之間的相對運動、放大器、時延與多徑效應、耦合效應和多址干擾等多種因素的混合作用會使信號序列在傳輸過程中產生較強的碼間干擾(Intersymbol Interference,ISI)和信道間干擾(InterchannelInterference,ICI)。碼間干擾和信道間干擾的不斷積累將會導致誤碼的產生,從而使通信質量下降,嚴重時甚至可能根本無法進行通信。隨著通信向大容量、高速、高質量的方向發(fā)展,自適應均衡器越來越暴露出其不足和局限性。訓練序列的傳送一般會占用了數(shù)據(jù)傳輸時間,相應地降低了通信系統(tǒng)傳輸?shù)乃俾屎陀行畔⒙?。在存在嚴重衰落和干擾的信道中,必須頻繁地多次發(fā)送訓練序列。在數(shù)據(jù)傳輸中斷后再次要恢復工作時,也必須重新發(fā)送訓練序列進行訓練,使接收機進行必要的初始化。在一些特殊情況下,不可能或不允許發(fā)生和接收訓練信號,如在軍事對抗中破譯截獲的敵方信號。雖然盲均衡算法已在數(shù)字電纜調制器和數(shù)字HDTV系統(tǒng)中得到廣泛的應用,在無線蜂窩系統(tǒng)和無線微波數(shù)字鏈路中也有非常重要的應用。移動通信信道環(huán)境不斷發(fā)生變化,尤其在移動通信應用日益廣泛的今天,要求自適應非線性均衡器參數(shù)的更新速率比信道參數(shù)的變化至少快一個數(shù)量級,一般情況下很難滿足這樣的條件。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對上述存在的問題,提供了一種通過在PCM/FM的射頻前端和PCM/FM解調器之間加盲均衡器的方法,不用在發(fā)射信號中加入導頻信號就能夠部分補償多徑信道效應。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供了以下技術方案:
一種用于PCM/FM遙測鏈路的自適應盲均衡方法,包括:
對模擬PCM/FM信號進行帶通采樣,并數(shù)字下變頻到復基帶;
FIR濾波器的抽頭系數(shù)可調整;
均衡后的等效信道頻率響應僅在有用信號頻帶內平坦,其余頻帶為非平坦。
進一步地,所述均衡后的等效信道頻率響應,其定義包括:信道和收斂后的自適應均衡器兩個線性系統(tǒng)級聯(lián)之后的頻率響應。
進一步地,在PCM/FM的射頻前端和PCM/FM解調器之間加盲均衡器。
進一步地,在PCM/FM的射頻前端和PCM/FM解調器之間加盲均衡器。
一種基于盲均衡方法的抗多徑干擾遙測接收方法,通過設計盲均衡算法,接收到的數(shù)字信號通過數(shù)字濾波器,再通過數(shù)字濾波器的輸出和優(yōu)化函數(shù)比較得到誤差,再將得到的誤差經(jīng)過一定運算得到數(shù)字濾波器抽頭系數(shù)的調整量;其工作過程包括:
(1)第k個時刻的數(shù)字信號采樣x(k)點送入N階FIR濾波器,在第k個時刻濾波器中時延線中的信號為而第k個時刻濾波器中可調整的抽頭系數(shù)為通過矩陣運算得到濾波器輸出
(2)在濾波器信號輸出的同時按照的方式更新第k+1個時刻需要使用的濾波器抽頭系數(shù)。其中表示對中所有元素都求復共軛后得到的新向量。
一種基于盲均衡方法的盲均衡裝置的信號接收處理方法,包括如下步驟:
步驟1:將30MHz~150MHz中頻信號經(jīng)過混頻到復基帶信號。
步驟2:復基帶信號送入低通濾波器,降低帶外旁瓣,為抽取做準備。
步驟3:濾波后的信號進行抽取,降低采樣率,降低系統(tǒng)資源消耗。
步驟4:降低采樣率后的信號送入CMA均衡器。
步驟5:CMA均衡器的輸出送入FM解調器,經(jīng)過差分處理。差分處理的實質就是當前時刻的采樣點減去上一時刻的采樣點,令k時刻輸入差分器的信號為x[k],對應的輸出y[k]=x[k]-x[k-1]。
步驟6:差分的結果分別送入求包絡運算器。
步驟7:求包絡后的兩路信號相加,送入求均值運算器。
步驟8:求均值結果送入矩形脈沖的BPSK解調,包括定時,積分清零,下抽和判決。
由于采用了上述技術方案,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過選取合適的盲均衡算法,合適的選取濾波器初始抽頭系數(shù),濾波器調整步長,能夠在信道沖激響應不存在深衰落的情況下補償多徑信道的頻率選擇性衰落。
附圖說明
圖1本發(fā)明系統(tǒng)實施圖
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例,凡基于本發(fā)明內容所實現(xiàn)的技術均屬于本發(fā)明的范圍。
如圖1示出了本發(fā)明所公開的CMA盲均衡器在整個FM/PCM接收鏈路中的位置。
結合圖1,詳述盲均衡裝置的信號接收處理的具體實施過程:
步驟1:將30MHz~150MHz中頻信號經(jīng)過混頻到復基帶信號。
步驟2:復基帶信號送入低通濾波器,降低帶外旁瓣,為抽取做準備。
步驟3:濾波后的信號進行抽取,降低采樣率,降低系統(tǒng)資源消耗。
步驟4:降低采樣率后的信號送入CMA均衡器。
步驟5:CMA均衡器的輸出送入FM解調器,經(jīng)過差分處理。差分處理的實質就是當前時刻的采樣點減去上一時刻的采樣點,令k時刻輸入差分器的信號為x[k],對應的輸出y[k]=x[k]-x[k-1]。
步驟6:差分的結果分別送入求包絡運算器。
步驟7:求包絡后的兩路信號相加,送入求均值運算器。
步驟8:求均值結果送入矩形脈沖的BPSK解調,包括定時,積分清零,下抽和判決。
本實例中,完成了對遙測系統(tǒng)的改進,通過添加本發(fā)明的盲均衡處理方法,是遙測系統(tǒng)適應更多的環(huán)境,增強了系統(tǒng)的魯棒性。
本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合,以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。