一种信道自适应识别技术及其实现

郭文慧，杜守田

（1.淮南联合大学，安徽 淮南 232001；2.三维通信股份有限公司，浙江 杭州 310053）

1 引言

信道是通信的重要组成部分，目前主要的信道识别方法有信道自适应识别，信道盲识别等.本文提供一种新的自适应信道识别算法.对该算法进行了仿真，并对算法进行了硬件实现.

2 自适应信道识别原理

自适应信道识别主要由自适应滤波器和未知信道组成.由于横向滤波器的稳定性，自适应滤波器采用横向滤波器结构.通过自适应算法，不断更新滤波器权系数，最终达到最优滤波的最佳滤波器.基于自适应算法的信道识别算法，将已知信号从未知信道通过，测出未知信道产生的信号，以此信号作为自适应算法的参考信号，不断更新自适应滤波器权系数，最终得到的自适应滤波器特性参数就是信道特性参数，从而完成信道识别过程.

3 自适应算法原理

自适应信道识别算法原理图如下

信号r(n)通过未知信道(h(n)，输出为

其中，*是卷积运算

通过自适应滤波器的输出信号为

误差信号为

自适应滤波器在e(n)的控制下按照最小均方改变自身权系数，使得信道输出误差的均方值E{e2(n)=min}.

最终权系数迭代公式为

其中，u为迭代步长.

通过改进的自适应权系数迭代算法为

4 计算机仿真

采用h(n)=1+0.51z-1+0.1z-2步长为0.0001，输入信号为QPSK信号,仿真结果如图2所示，从（a）图可看出新算法的收敛速度和稳态误差较原始算法有较好改善.（b）为原始的星座图、（c）为改进算法的星座图，从图中看出，新算法比原算法有较好改善.

5 信道识别的DSP 实现

由于信道是未知的，因而输入信号应具有宽广的频谱，从而激励未知信道的所有零极点.完成算法变成后，在TMS3205502平台上进行了仿真实现.利用CCS图新工具观察信道识别结果，如图下图所示.（a）是未知信道的时域冲击响应，（b）是未知信道的频域响应，（c）识别信道的时域冲击响应，（d）识别信道的频域响应.对比（a）与（b），（c）与（d）可以得到，自适应信道模型能够精确地描述出未知信道的特征，实现了对未知信道的识别.

图3

6 结束语

本文首先分析了自适应信道识别的原理，在此基础上，在MATLAB平台上，对给定信道利用该算法进行了仿真，验证了结果的正确性.同时在TMS320C5502上，CCS集成开发环境中对该算法进行了实现.本为为信道识别提供了一种有效的方法.

〔1〕蔡季冰.系统辨识[M].北京：北京理工大学出版社，1989.320-327.

〔2〕韦岗，邱伟.现代信号处理理论与技术[M].广州：华南理工大学出版社，1994.

〔3〕张贤达，保铮.通信信号处理[M].北京：国防工业出版社，2000.

〔4〕Texas Instruments.SPRS166G[EB/OL]. www.ti.com. April 2004.