引言
近年來，移動通信技術(shù)得到了迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，已成為信息與通信學(xué)科中最活躍的研究領(lǐng)域之一。而移動通信也面臨著自身特有的問題，其中主要是傳輸電磁波會在無線信道中受到建筑物的遮攔而產(chǎn)生反射、散射、繞射，結(jié)果會造成發(fā)送信號會由不止一條路徑到達(dá)接收端，稱之為多徑傳播。多徑傳播會在接收端造成碼間干擾（ISD,使系統(tǒng)誤碼率上升,接收信息惡化，嚴(yán)重情況下，還可能會使系統(tǒng)無法正常工作。
為減小碼間干擾，在接收端通常會串接一個濾波器進(jìn)行校正，這個濾波器通常被稱為均衡器O傳統(tǒng)的自適應(yīng)均衡算法需要訓(xùn)練序列，其缺陷就是要占有帶寬，事實上,在無線信道中，訓(xùn)練序列要占用很大一部分的帶寬。而盲均衡能夠不借助訓(xùn)練序列，它僅利用所接收到的信號序列即可對信道進(jìn)行均衡。
1 移動通信中的多徑信道沖激響應(yīng)模型
由于地面和周圍建筑物的反射，發(fā)射信號往往經(jīng)由多條不同路徑，以不同的時間到達(dá)接收天線，從而形成多徑波。由于它們的強(qiáng)度、傳播時間以及發(fā)射信號的帶寬等不同，而使合成后的接收信號的幅值和相位，甚至波形有可能變化很大，故會引起畸變或衰落現(xiàn)象。
沖激響應(yīng)是一種帶寬信道特征，它包含了仿真和分析任何一種通過信道進(jìn)行無線電發(fā)射所需的所有信息。移動通信中的信道是時變的，這種時間變化是由接收機(jī)在空間的相對運(yùn)動引起的。時變信道可以用具有時變沖激響應(yīng)的線性濾波器描述。信道的濾波特性是在任意時刻到達(dá)波的幅值和相位的疊加產(chǎn)生的。沖激響應(yīng)是一種非常有用的信道特征，因為它可以用來預(yù)測和比較許多不同移動通信系統(tǒng)的性能，并可對一個特定的移動信道條件預(yù)測和比較發(fā)射帶寬。
多徑信道的接收信號由許多被減弱、有時延、有相移的傳輸信號組成，其基帶沖激響應(yīng)模型可表示為：
其中，ai(t,τ)、τi(t)分別表示在t時刻第i個多徑分量的實際幅度和附加時延，式中,2πfcτi(t)＋ψi（t，τ）表示第i個多徑分量在自由空間傳播時所造成的相移再加上在信道中的附加相移。N是多徑分量可取值的總數(shù)：δ(τ—τi(t))是單位沖激函數(shù)，它可決定在時刻t與附加時延匚有分量存在的多徑段數(shù)。
如果假設(shè)信道沖激響應(yīng)具有不變性，或至少在一個小段時間間隔或距離具有不變性，則信道沖激響應(yīng)模型可簡化為：
當(dāng)測量或預(yù)測加hb（τ）時，發(fā)送端可釆用一個近似等于δ函數(shù)的測試脈沖p(t),即：
該脈沖主要用于測量信道的hb（τ）。
2 盲均衡算法
2.1 研究現(xiàn)狀
信道均衡是減輕碼間干擾效應(yīng)的有效手段，傳統(tǒng)的自適應(yīng)均衡需要發(fā)送訓(xùn)練序列，因而要占用信號的有效帶寬，降低通信效率。盲均衡能夠利用被傳送信號的特性進(jìn)行調(diào)整而無需借助訓(xùn)練序列，它可補(bǔ)償信道失真，節(jié)省帶寬，提高帶寬利用率和通信速率。而盲均衡技術(shù)是一種不借助于訓(xùn)練序列,僅利用接收序列本身的先驗信息來均衡信道特性，使其輸出序列盡量逼近發(fā)送序列的新興自適應(yīng)均衡技術(shù)，故能有效地補(bǔ)償信道的非理想特性，克服碼間干擾,減小誤碼率,提高通信質(zhì)量。圖1是盲均衡器的原理框圖。
各國學(xué)者根據(jù)不同的應(yīng)用背景，運(yùn)用數(shù)學(xué)理論和優(yōu)化方法，提出了多種盲均衡算法，主要分為基于Bussgang性質(zhì)的盲均衡算法，基于高階譜理論的盲均衡算法,基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的盲均衡算法和基于信號檢測理論的盲均衡算法等。
如果從實現(xiàn)復(fù)雜度的角度考慮，基于Bussgang技術(shù)的盲均衡算法是最容易實的，特別是對其進(jìn)行取符號簡化后,可以大大減少其資源占用量，因此廣泛地應(yīng)在用ASIC的設(shè)計中。而隨機(jī)梯度盲均衡算法與廣泛應(yīng)用的隨機(jī)梯度DDLMS法容易融合在一起。在基于Bussgang性質(zhì)的盲均衡算法中，定義不同形式的非線性函數(shù)g(?)，可以得到不同形式的盲均衡算法：如判決導(dǎo)引(Decision Direction,DD)算法,Sato算法和Dodard算法。
2.2恒模算法(CMA)
恒模算法(Const Modulus Algorithm,CMA)是盲均衡算法中較常用的一種，它適用于所有具有恒定包絡(luò)(簡稱恒模)的發(fā)射信號的均衡。其代價函數(shù)由傳輸信號的高階統(tǒng)計特性構(gòu)造,可通過調(diào)節(jié)均衡器的權(quán)值增益尋找代價函數(shù)的極值點。恒模盲均衡算法計算簡單，性能穩(wěn)健，應(yīng)用最為廣泛。該算法的代價函數(shù)為：
其中，R2是該算法的模：
均衡器抽頭更新方程為：
式(6)中，μ是步長參數(shù)，恒模算法的誤差信號可以表示為：
在恒模算法中，步長的選取對算法的收斂性能起著非常重要的作用，采用大步長時，每次調(diào)整抽頭系數(shù)的幅度就大，體現(xiàn)到收斂性能上，就是算法收斂速度和跟蹤速度快，當(dāng)均衡器抽頭系數(shù)接近最優(yōu)值時，抽頭系數(shù)將在最優(yōu)值附近一個較大的范圍內(nèi)來回抖動而無法進(jìn)一步收斂，因而會有較大的穩(wěn)態(tài)剩余誤差;反之，采用小步長，每次調(diào)整抽頭系數(shù)的幅度就小,算法收斂速度和跟蹤速度慢，但當(dāng)均衡器抽頭系數(shù)接近最優(yōu)值時,抽頭系數(shù)將在最優(yōu)值附近一個較小的范圍內(nèi)來回抖動而無法進(jìn)一步收斂，因而穩(wěn)態(tài)剩余誤差較小。傳統(tǒng)的固定步長的恒模算法只能在收斂速度和收斂精度方面做出折中處理，因而大大限制了恒模算法性能的進(jìn)一步提高。
解決這一矛盾的最好方法是用變步長代替固定步長。即在算法收斂初期加大步長，提供較高的收斂速度;在接近收斂時，步長減小，提高收斂精度。目前用來控制步長的參數(shù)主要有迭代次數(shù)、剩余誤差的非線性變換、剩余誤差的自相關(guān)函數(shù)、剩余誤差的峰度。剩余誤差和均衡器輸入信號的互相關(guān)、誤差信號的范數(shù)等。變步長恒模算法在收斂速度和穩(wěn)態(tài)剩余誤差方面具有良好的性能。當(dāng)信道發(fā)生突變后，固定步長算法的性能不如從前，而變步長恒模算法仍能快速收斂，并具有較好的跟蹤能力。
3 結(jié)論
本文分析了移動通信系統(tǒng)中信道的特點,建立了多徑信道的沖激響應(yīng)模型;接著分析了盲均衡算法的分類、研究動態(tài);重點研究了其中最為常用的恒模算法以及變步長恒模算法。固定步長恒模算法在收斂速度和收斂精度方面對調(diào)整步長的要求是矛盾的，在實際應(yīng)用中，要根據(jù)不同需求決定步長值的大小。變步長恒模算法解決了固定步長恒模算法的問題，使算法的收斂性能有了很大提高。并且當(dāng)信道突變時，變步長恒模算法比固定步長恒模算法的性能好很多,跟蹤能力也比較強(qiáng)。
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