原创《短波通信系统自适应信道均衡技术应用》
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【摘 要】 随着无线通信系统应用范围的增加,人们对通信质量的要求也变得越来越高.基于此,本文主要从平方根卡尔曼算法、LS 格型算法入手,分析自适应信道均衡技术的算法,并从横向均衡器、DFE 均衡器两方面,细化阐述短波通信系统自适应信道均衡技术的应用,以期丰富自适应信道均衡技术方面的研究,促进短波通信的良性发展.
【关键词】 短波通信系统 自适应信道均衡技术 DFE 均衡器
前言：短波通信以基于电离层介质的空气传播、基于大地介质的地传播为基本传播方式.其中,电离层传播凭借自身的远距离传输功能得到了广泛应用.从应用效果来看,通信渠道路径退步、路径衰落是短波通信面临的主要问题.这些问题的存在不仅影响了信号传输效率,还对通信中的数据安全构成了一定的威胁.对此,可借助自适应信道均衡技术进行解决.
一、自适应信道均衡技术的算法
结合实际状况可知,自适应信道均衡技术的算法主要包含以下几种：
1、平方根卡尔曼算法.这种算法是指,通过分解误差斜方阵因式的方式,将误差矩阵中的数学对称结构计算出来.由于这种算法是基于卡尔曼算法、快速卡尔曼算法产生的,因此,平方根卡尔曼算法仍然以卡尔曼算法原理为基本原理,且保留了卡尔曼算法的便利性及高效性特征[1].在实际的通信过程中,若抽头数量低于12,可认为：平方根卡尔曼算法在准备工作耗时、计算量这两方面均优于LS 格型算法.2、LS 格型算法.这种算法的处理特性良好,且具有减少总工作量的功能,其可为自适应均衡技术提供较高的工作效率及收敛速度.LS 格型算法的优点为：可参照均衡器不同阶层的反向误差、前向误差开展正交分解,保障所有每一种处理结果均不会对上一阶层的数据运算产生干扰作用.
二、短波通信系统自适应信道均衡技术应用
这里主要从以下几方面入手,对短波通信系统自适应信道均衡技术的应用进行分析：
2.1 横向均衡器方面
短波通信系统自适应均衡技术是横向均衡器的关键技术.从横向均衡器的应用状况来看,近年来,这种均衡器已经逐渐从军事无线电通信领域拓展开来,开始在民用通信（移动、联通、电信3 大运营商）、航空通信、海上通信等领域得到了良好的应用.以移动无线通信为例,基于自适应信道技术的横向均衡器的应用,有效消除了通信过程中的信号干扰,有效保障通信质量.随着通信技术的不断发展,均衡器的应用已不再局限于单一运用一种均衡器的方式,而是进展为多种均衡器联合（融合）运用模式.
2.2 DFE 均衡器方面
从DFE 均衡器的应用原理来看,其运行流程为：前向滤波器负责收集线性前向滤波,当接收到前向滤波信号时,该滤波器可自动进行判断,并将判断结果传输至DEF 均衡器中的另一个滤波器.在这一流程中,如果第一个滤波器对前向滤波数据的判断合理,则第二个滤波器可准确将短波通信中的干扰清除,提升通信质量.
在自适应算法方面,DFE 均衡器中同时容纳RLS 算法、LMS 算法.RLS 算法的计算流程较为复杂,但其可为DFE均衡器提供较快的收敛速度；LMS 算法的计算较为便捷,但其收敛速度相对较慢.在实际运行过程中,若DFE 均衡器处于正常运行状态,则其始终自当前接收同步序列、训练序列起,开展信号检测任务.以训练序列的检测流程为例,DFE 均衡器可以自动将接收到的通信序号转化成数据信号,并将数据信号传输至前向滤波器.前向滤波器根据信号信息选择采用RLS 算法或LMS 算法完成自适应估计[2].评估完成后,将评估结果传输至反馈滤波器,反馈滤波器经过判决输出信号.在这一过程中,信号中的误差信号会在判决阶段被剔除,以保障通信质量.与传统短波通信系统相比,基于自适应均衡技术的短波通信系统（DFE 均衡器）的抗码间干扰能力、抗符号间干扰能力更强,能够满足人们的高质量通信需求.在通信领域中,时域均衡、频域均衡是均衡的基本构成.其中,频域均衡的功能为：满足通信系统的频率传递函数,而时域均衡则是一种利用时间响应,促使系统冲激响应满足间干扰的重要条件.在利用短波通信系统自适应均衡技术设计自适应均衡器时,多采用时域均衡,原因在于：短波信道具有非线性特征及时变特性.运用时域均衡后,基于自适应算法的均衡器滤波系数等参数,可随信道、信号等影响因素的变更进行适应性调整,最终达成最佳均衡（即自适应均衡器目标函数最小化）.
结论：通过上述分析可知,自适应均衡技术应在不同领域的短波通信中得到了广泛应用.自适应均衡技术可以借助均衡器有效抑制通信过程中的码间干扰、符号间干扰,在改善通信质量的同时,促进短波通信系统实现均衡性补偿.研究自适应均衡技术的不同算法,可帮助人们更好地了解短波通信机理,为补偿性能的提升奠定理论基础,进而促进自适应均衡技术的全面应用.
参 考 文 献
[1] 肖一晖. 短波通信系统自适应信道均衡技术应用研究[J]. 信息通信,2017,(09):217-218.
[2] 贾晓芳. 探讨短波通信中的自适应信道均衡技术[J]. 电脑迷,2016,(02):38+54.
短波通信论文参考资料：
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