【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及數字通信，具體涉及一種turbo頻域均衡方法。
技術介紹
1、隨著通信產業的發展，各種新型的通信方式逐漸影響著人們的日常生活，特別是無線通信技術的發展，極大地豐富了人們的生活方式。從第一代蜂窩移動電話系統開始，經過短短幾十年的發展，移動通信技術取得了巨大的成果。如今第四代移動通信技術已經完善成熟，并且大規模商用已久，已經逐步邁入了第五代數字移動通信的時代。
2、任何通信系統的目的都是在給定信道的條件下得到盡可能可靠的傳輸數據。這就要求接收端的接收機必須盡可能準確的估計出傳輸的數據。接收機一般都采用前向糾錯的形式，通過人為的引進一些用來保護傳輸數據的冗余，而得到信道如何惡化該傳輸數據的信息，利用這些信息來盡可能準確的估計出傳輸的數據。通常來說分為兩大部分，一部分是用來克服信道的符號間干擾(isi)，即信道均衡；另一部分是用來克服信道的白噪聲，一般采用前向糾錯的方法來處理均衡輸出的數據流，稱之為信道譯碼。在無線通信信道惡劣的情況下，由多徑傳播引起的碼間串擾(inter?symbol?interference，isi)是目前仍是通信系統所面臨的主要問題。
3、在無線通信中由于多徑時延和終端移動，造成信道在時間和頻率上形成色散。信號經過信道后經歷了分別產生了平坦/頻率選擇性衰落(時間擴展)、時間選擇性衰落(多普勒擴展)。由于信道的影響，在接收端信號會產生碼間干擾使被傳輸的信號產生失真，從而在接收機中產生誤碼，碼間干擾被認為是在無線信道中傳輸高速率數據時的主要障礙。
技術實
1、為了解決現有技術中的問題，本專利技術提供了一種turbo頻域均衡方法，解決了由信道傳輸給通信帶來的碼間干擾問題，算法簡單，計算復雜度低，易于工程實現，且性能優良。
2、為了實現以上目的，本專利技術所采用的技術方案包括：在turbo頻域均衡和譯碼聯合迭代中，第一次迭代采用mmse頻域線性均衡算法，從第二次迭代開始采用sci頻域均衡補償算法；所述mmse頻域線性均衡算法基于mmse準則，輸入為接收信號，輸出為對發送信號的mmse頻域線性均衡后的軟信息；所述sci頻域均衡補償算法的輸入輸出均為軟信息，其中輸入為上一次均衡后的軟信息通過譯碼和其他接收端處理之后再重新返回的軟信息，輸出為本次sci均衡后的軟信息輸出。
3、進一步地，所述mmse頻域線性均衡算法最終的mmse估計為：
4、
5、進一步地，所述mmse頻域線性均衡算法中的時變濾波系數為：
6、
7、濾波過程表示為：
8、
9、進一步地，所述mmse頻域線性均衡算法中輸出軟信息為：
10、
11、進一步地，所述mmse頻域線性均衡算法中對于首次均衡，由于沒有先驗信息，則認為對所有的k，有和得到無反饋信息下的濾波系數為：
12、
13、進一步地，所述mmse頻域線性均衡算法實現過程包括：
14、(1)輸入：信道估計向量h，長度為m；噪聲方差信號向量z，長度l且l≥m，l為數據加上循環前綴的總長度，其中數據長度為data_len；
15、(2)輸出：軟信息n＝0,1...data_len-1；
16、(3)初始化：對信號向量z和信道估計向量h進行傅里葉變換，得到頻域的信道向量h＝[h0,h1,…,hl-1]和信號z＝[z0,z1,…,zl-1]，從而可得
17、(4)均衡：
18、反傅里葉變換得到向量
19、軟信息
20、進一步地，所述sci頻域均衡補償算法中若假設反饋信息完全正確，即有此時有得到反饋信息完全正確條件下的濾波系數為：
21、
22、濾波過程為：
23、
24、μk,x＝ehx
25、
26、
27、進一步地，所述sci頻域均衡補償算法中均衡過程為：
28、
29、
30、
31、進一步地，所述sci頻域均衡補償算法中得到輸出軟信息為：
32、
33、進一步地，所述sci頻域均衡補償算法實現過程包括：
34、(1)輸入：信道估計向量h，長度為m；噪聲方差信號向量z，長度l且l≥m，l為數據加上循環前綴的總長度，其中數據長度為data_len；軟信息長度為data_len；
35、(2)輸出：軟信息n＝0,1...data_len-1；
36、(3)初始化：eh＝h*hh
37、
38、
39、對向量z、h和λ進行傅里葉變換，分別得到頻域的向量h＝[h0,h1,…,hl-1]、z＝[z0,z1,…,zl-1]和λ＝[λ0,λ1,…,λl-1]；
40、(4)均衡：
41、反傅里葉變換得到向量
42、軟信息
43、與現有技術相比，現有技術把均衡和譯碼分開來單獨考慮，但是實際上這兩部分是有內在關聯的，如果分開來單獨考慮，不可避免的會產生性能衰減，這樣無疑降低了信息傳輸的可靠性，而本專利技術方法是基于迭代思想的tubro均衡，聯合考慮均衡和信道譯碼這兩個本質上內在關聯的部分。turbo均衡在計算復雜度和最優化聯合均衡和信道譯碼這兩個方面有很好的折衷。基于迭代思想的tubro均衡是一種利用外部信息的迭代而有效地聯合優化均衡和信道譯碼的一種方法，本專利技術主要受turbo碼思想的啟發，將均衡、交織器和信道譯碼看成一個串行級聯的turbo碼，在接收端采用turbo譯碼原理，將軟信息在均衡器和信道譯碼器之間迭代傳遞，直到收斂為止。本專利技術的核心思想是把均衡和譯碼兩個本質上具有內在聯系的信號處理過程聯合起來，進行turbo迭代，可以有效地對抗多徑信道帶來的碼間干擾問題，提高了信息傳輸的可靠性，算法簡單，計算復雜度低，易于工程實現，且性能優良。
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1.一種Turbo頻域均衡方法，其特征在于，包括：在Turbo頻域均衡和譯碼聯合迭代中，第一次迭代采用MMSE頻域線性均衡算法，從第二次迭代開始采用SCI頻域均衡補償算法；所述MMSE頻域線性均衡算法基于MMSE準則，輸入為接收信號，輸出為對發送信號的MMSE頻域線性均衡后的軟信息；所述SCI頻域均衡補償算法的輸入輸出均為軟信息，其中輸入為上一次均衡后的軟信息通過譯碼和其他接收端處理之后再重新返回的軟信息，輸出為本次SCI均衡后的軟信息輸出。
2.根據權利要求1所述的一種Turbo頻域均衡方法，其特征在于，所述MMSE頻域線性均衡算法最終的MMSE估計為：
3.根據權利要求2所述的一種Turbo頻域均衡方法，其特征在于，所述MMSE頻域線性均衡算法中的時變濾波系數為：
4.根據權利要求3所述的一種Turbo頻域均衡方法，其特征在于，所述MMSE頻域線性均衡算法中輸出軟信息為：
5.根據權利要求4所述的一種Turbo頻域均衡方法，其特征在于，所述MMSE頻域線性均衡算法中對于首次均衡，由于沒有先驗信息，則認為對所有的k，有和得到無反饋
6.根據權利要求1或2或3或4或5所述的一種Turbo頻域均衡方法，其特征在于，所述MMSE頻域線性均衡算法實現過程包括：
7.根據權利要求1所述的一種Turbo頻域均衡方法，其特征在于，所述SCI頻域均衡補償算法中若假設反饋信息完全正確，即有此時有得到反饋信息完全正確條件下的濾波系數為：
8.根據權利要求7所述的一種Turbo頻域均衡方法，其特征在于，所述SCI頻域均衡補償算法中均衡過程為：
9.根據權利要求8所述的一種Turbo頻域均衡方法，其特征在于，所述SCI頻域均衡補償算法中得到輸出軟信息為：
10.根據權利要求1或7或8或9所述的一種Turbo頻域均衡方法，其特征在于，所述SCI頻域均衡補償算法實現過程包括：
...【技術特征摘要】
1.一種turbo頻域均衡方法，其特征在于，包括：在turbo頻域均衡和譯碼聯合迭代中，第一次迭代采用mmse頻域線性均衡算法，從第二次迭代開始采用sci頻域均衡補償算法；所述mmse頻域線性均衡算法基于mmse準則，輸入為接收信號，輸出為對發送信號的mmse頻域線性均衡后的軟信息；所述sci頻域均衡補償算法的輸入輸出均為軟信息，其中輸入為上一次均衡后的軟信息通過譯碼和其他接收端處理之后再重新返回的軟信息，輸出為本次sci均衡后的軟信息輸出。
2.根據權利要求1所述的一種turbo頻域均衡方法，其特征在于，所述mmse頻域線性均衡算法最終的mmse估計為：
3.根據權利要求2所述的一種turbo頻域均衡方法，其特征在于，所述mmse頻域線性均衡算法中的時變濾波系數為：
4.根據權利要求3所述的一種turbo頻域均衡方法，其特征在于，所述mmse頻域線性均衡算法中輸出軟信息為：
5.根據權利要求...
【專利技術屬性】
技術研發人員：于姣龍，王陳春，張青松，阮斌，劉琦，
申請(專利權)人：西安烽火電子科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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