一種黑盒子記憶性失真補償方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信技術領域，設及一種黑盒子記憶性失真補償方法。
【背景技術】
[0002] 信道指通信的通道，是信號傳輸?shù)拿浇椤?br>[0003] 信息是抽象的，但傳送信息必須通過具體的媒質。例如二人對話，靠聲波通過二人 間的空氣來傳送，因而二人間的空氣部分就是信道。郵政通信的信道是指運載工具及其經(jīng) 過的設施。無線電話的信道就是電波傳播所通過的空間，有線電話的信道是電纜。每條信道 都有特定的信源和信宿。在多路通信，例如載波電話中，一個電話機作為發(fā)出信息的信源， 另一個是接收信息的信宿，它們之間的設施就是一條信道，該時傳輸用的電纜可W為許多 條信道所共用。在理論研究中，一條信道往往被分成信道編碼器、信道本身和信道譯碼器。 人們可W變更編碼器、譯碼器W獲得最佳的通信效果，因此編碼器、譯碼器往往是指易于變 動和便于設計的部分，而信道就指那些比較固定的部分。但該種劃分或多或少是隨意的，可 按具體情況規(guī)定。例如調制解調器和糾錯編譯碼設備一般被認為是屬于信道編碼器、譯碼 器的，但有時把含有調制解調器的信道稱為調制信道；含有糾錯編碼器、譯碼器的信道稱為 編碼信道。
[0004] 所有信道都有一個輸入集A，一個輸出集BW及兩者之間的聯(lián)系，如條件概率 P(y|x)，xGA，yGB。該些參量可用來規(guī)定一條信道。
[0005] 通信中很多信道或者通信器件具有記憶特性，對不同頻率信號放大倍數(shù)不同，將 會產(chǎn)生記憶性失真，而且往往該些記憶特性參數(shù)是未知的。

【發(fā)明內容】

[0006] 發(fā)明目的；本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術存在的問題做出改進，即本發(fā)明所要解決的 技術問題是通信系統(tǒng)中信道記憶性失真，本發(fā)明公開了一種黑盒子記憶性失真補償方法。
[0007] 技術方案；一種黑盒子記憶性失真補償方法，包括W下步驟：
[0008](1)、定義輸入信號；x=xl+i*x2,X為復數(shù)，xl和x2為實數(shù)，i為虛數(shù)單位，i表 示xl和x2正交；
[0009]I路輸入信號的表達式為；xl(n) =cos(2*pi*fc*n/fs+pi/4)，nG[0 ~ (length-1)]；
[0010]Q路輸入信號的表達式為；x2(n) =sin(2*pi*fc*n/fs+pi/4)，nG[0 ~ (length-1)]；
[0011] 其中，fs為采樣頻率，fc為發(fā)送信號頻率，pi為31，fs〉2fc，length表示信號長 度，length= 1024 ;
[0012] (2)、將步驟（1)中的輸入信號X=xl+i*x2經(jīng)過記憶性信道得出輸出信號y= yl+i*y2,y為復數(shù)，yl和y2為實數(shù)，i為虛數(shù)單位，yl對應I路xl的輸出，y2對應Q路x2 的輸出；
[001引 （3)、近似濾波器AS抽頭系數(shù)長度L= 32,近似濾波器AS抽頭系數(shù)的初值設為0， 良Psame_xs(L) = 0 ;
[0014](4)、將步驟（1)中的輸入信號X=xl+i*x2經(jīng)過近似濾波器AS，
[0015] 即通過差分運算得出輸出信號ys=yls+i*y2s，其中
[0018] ys表示信號經(jīng)過近似濾波器AS后的輸出信號，其中yls對應著xl的輸出，y2s對 應著x2的輸出，n表不信號的第n個離散點，nG[0~（length-1) ]，length表不信號長 度，length= 1024,same_xs(m)表示近似濾波器AS的第m個抽頭系數(shù)，mG[0~江-1)]， L為近似濾波器AS的抽頭系數(shù)長度，L= 32 ;
[001引 巧）、LMS算法；計算步驟似中得到的輸出信號y=yl+i*y2和步 驟（4)得到的輸出信號ys=yls+i*y2s的矢量差en(n) =y(n)-ys(n)=(yl(n)-yls(n))+i*(y2(n)-y2s(n))，nG[0~（length-1)]，length表示信號長度，length =1024 ；
[0020] 化）、更新近似濾波器AS的抽頭系數(shù)；same_xs(n+1) =same_ xs(n)+2*mu*[(xl+x2) /2]，
[0021] 其中，same_xs(n+1)為本次迭代得出的近似濾波器AS的抽頭系數(shù)，same_xs(n)為 最近一次迭代的近似濾波器AS的抽頭系數(shù)，mu為LMS算法中的迭代步長，0<mu<l/Am。,，其 中入為輸入信號相關矩陣的最大特征值，nE[0~（length-l)]，length表示信號長度， length= 1024 ；
[0022] (7)、根據(jù)步驟（5)得到的矢量差en(n)計算出步驟（2)中得到的輸出信號y和此 次迭代中步驟（4)得到的輸出信號ys的均方誤差（MSE_1):
[0023]
[0024]en(n)表示第n個離散點的矢量差，nG[0~（length-1)]，length表示信號長 度，length= 1024,用MSE_0表示上次迭代中步驟（2)中輸出信號y和步驟（4)中輸出信 號ys的均方誤差，初始值EVM_0 = -1 ;
[00巧]巧）、根據(jù)步驟（7)得到的此次迭代信號均方誤差MSE_1和上次迭代得到的信號均 方誤差MES_0比較，判斷MSE是否達到最小值，從而確定是否繼續(xù)迭代更新近似濾波器AS 的抽頭系數(shù)；若MSE_0 ! = -1，并且，MSE_0《MSE_1則停止迭代，進入步驟（10);否則，令 MSE_0 =MSE_1，并且進入步驟巧），繼續(xù)迭代更新近似濾波器AS的抽頭系數(shù)；
[002引 巧）、重復步驟（4)~巧），迭代更新近似濾波器AS的抽頭系數(shù)，使得步驟似中得 到的輸出信號y=yl+i*y2和步驟（4)得到的輸出信號ys=yls+i*y2s的信號均方誤差 達到最??；
[0027] (10)、計算近似濾波器AS的幅頻特性，即步驟（1)~（9)中得到的近似濾波器AS 的抽頭系數(shù)same_xs[L]，L= 32,經(jīng)過64點fft變換到頻域，得到濾波器AS幅頻特性，用 數(shù)組H_same_xs[2禮]表不，
[002引 （11)、計算步驟（1)中的輸入信號X含有的fc頻率點且與近似濾波器的AS幅頻 數(shù)組中對應的數(shù)組坐標，= [2*/c'//5*64]，fc為輸入信號頻率，fs為采樣頻率， ^1表示向下取整；
[0029](12)、將濾波器DA的幅頻特性設初值為1，用64位數(shù)組H_da_xs表示即H_da_xs =ones(1, 64)；
[0030](13)、計算出濾波器DA在fc頻域處幅頻特性
[0031] H_da_xs(1,number_fc) = 1/H_same_xs(1,number_fc)；
[0032](14)、濾波器DA的幅頻特性經(jīng)過ifft到時域，得到逆濾波器DA的系數(shù)，用數(shù)組 da_xs[L]表示，L= 32 ;
[003引（巧）、失真矯正
[0034] 信號y=yl+i*y2,經(jīng)過逆濾波器DA后輸出yx=ylx+i*y2x，即I-Q兩路信號記 憶性失真矯正完成。
[00巧]作為本發(fā)明中一種黑盒子記憶性失真補償方法的一種優(yōu)選方案；步驟化）中，mu=0. 001。
[0036] 有益效果；本發(fā)明公開了一種黑盒子記憶性失真補償方法，其具有W下有益效 果：
[0037] 1、當信道中記憶特性參數(shù)未知時，可W通過本發(fā)明得出信道記憶性失真特性，并 且矯正；
[0038] 2、當有一個參數(shù)未知的濾波器，可W通過本發(fā)明得出濾波器的參數(shù)，并且得出濾 波器對應的逆濾波器。
【附圖說明】
[0039] 圖1為本發(fā)明公開的一種黑盒子記憶性失真補償方法的流程圖；
[0040] 圖2為發(fā)送信號時域示意圖；
[0041] 圖3為記憶性信道的輸入信號和失真輸出信號的對比圖；
[0042] 圖4為記憶性信道和近似濾波器AS幅頻圖；
[0043] 圖5為記憶性信道的輸入信號和失真矯正后輸出信號對比圖。
【具體實施方式】：
[0044] 下面對本發(fā)明的【具體實施方式】詳細說明。
[0045] 如圖1所示，一種黑盒子記憶性失真補償方法，包括W下步驟：
[0046] (1)、定義輸入信號；x=xl+i*x2,X為復數(shù)，xl和x2為實數(shù)，i為虛數(shù)單位，i表 示xl和x2正交；
[0047] I路輸入信號的表達式為；xl(n) =cos(2*pi*fc*n/fs+pi/4)，nG[0 ~ (length-1)]；
[004引 Q路輸入信號的表達式為；x2(n) =sin(2*pi*fc*n/fs+pi/4)，nG[0 ~ (length-1)]；
[0049]其中，fs為采樣頻率，fc為發(fā)送信號頻率，pi為31，fs〉2fc，length表示信號長 度，length= 1024 ;
[0050](2)、將步驟（1)中的輸入信號X=xl+i*x2經(jīng)過記憶性信道得出輸出信號y= yl+i*y2,y為復數(shù)，yl和y2為實數(shù)，i為虛數(shù)單位，i表示yl和y2正交，yl對應I路xl的 輸出，y2對應Q路x2的輸出；
[0051](3)、近似濾波器AS抽頭系數(shù)長度L= 32,近似濾波器AS抽頭系數(shù)的初值設為0， 用長度為32化數(shù)組表不same_xs(L) = 0 ;
[005引 （4)、將步驟（1)中的輸入信號X=xl+i*x2經(jīng)過近似濾波器AS，
[0053] 即通過差分運算得出輸出信號ys=yls+i*y2s，其中
[005引 ys表示信號經(jīng)過近似濾波器AS后的輸出信號，其中yls對應著xl的輸出，y2s對 應著x2的輸出，n表示信號的第n個離散點，nG[0~（length-1)]，length表示信號長 度，length= 1024,same_xs(m)表示近似濾波器AS的第m個抽頭系數(shù)，mG[0~江-1)]， L為近似濾波器AS的抽頭系數(shù)長度，L= 32 ;
[0057] 巧）、LMS算法；計算步驟（2)中得到的輸出信號y=yl+i*y2和步驟（4)得到的輸 出信號ys=yls+i*y2s的矢量差en(n) =y(n)-ys(n) =yl(n)-yls(n)) +i* (y2 (n) -y2s(n 0)，nG[0 ~（length-1)]，length表示信號長度，length= 1024 ;
[0058] 化）、更新近似濾波器AS的抽頭系數(shù)；same_xs(n+l) =same_xs(n)+2*mu*[(xl+x 2)/2],
[0059] 其中，same_xs(n+1)為本次迭代得出的近似濾波器AS的抽頭系數(shù)，same_xs(n)為 最近一次迭代的近似濾波器AS的抽頭系數(shù)，mu為LMS算法中的迭代步長，0<mu<l/Am。,，其 中入為輸入信號相關矩陣的最大特征值，nE[0~（length-l)]，length表示信號長度， length= 1024 ；
[0060] (7)、根據(jù)步驟（5)得到的矢量差en(n)計算出步驟（2)中得到的輸出信號y和此 次迭代中步驟（4)得到的輸出信號ys的均方誤差（MSE_1):
[0061]
[006引en(n)表不第n個離散點的矢量差，nG[0~（length-1)]，length表不信號長 度，length= 1024 ;
[006引用MSE_0表示上次迭代中步驟似中輸出信號y和步驟（4)中輸出信號ys的均 方誤差，初始值EVM_0 = -UEVM為非復數(shù)，-1表示未進行迭代前信號均方誤差為無窮大）； [0064] 巧）、根據(jù)步驟（7)得到的此次迭代信號均方誤差MSE_1和上次迭代得到的信號均 方誤差MES_0比較，判斷MSE是否達到最小值，從而確定是否繼續(xù)迭代更新近似濾波器AS的抽頭系數(shù)；若MSE_0 ! = -1 (表示EVM_1不是第一次迭代），并且MSE_0《MSE_1則停止 迭代，進入步驟（10);否則，令MSE_0 =MSE_1，并且進入步驟巧），繼續(xù)迭代更新近似濾波 器AS的抽頭系數(shù)；
[006引 巧）、重復步驟（4)~巧），迭代更新近似濾波