NLMS判决反馈均衡器在水声通信中的应用


图2 调制后发送信号的波形、采集回来的水声数据波形
图2的上、下两图分别示出了期望信号的波形,以及采集回来的数据波形。
实验处理过程将原始采集信号,经过赫尔伯特变换,取包络,解码后误码率为42.6%,同时将采集到的信号进行判决反馈均衡器处理,结果如下:图3为两种算法判决反馈均衡器输出波形。


图3 输出波形比较
将上述均衡器输出波形赫尔伯特变化,取包络,解码后效果如图4所示。

图4 lms、nlms判决反馈均衡器输出解调解码曲线
lms,nlms算法判决反馈自适应滤波算法的学习曲线比较如图5所示。

图5
上图可以看到无论是在收敛速度以及误差稳定度上,相较于lms算法,nlms判决反馈均衡器都有了很大的提高,实验得出信号直接解调解码误码率为42.6%,经过多次运算,lms,nlms判决反馈均衡器后误码率分别为9%~10%,1.5%~2%。通过均衡器后误码率大幅度降低,得到了很好的效果,但lms算法判决反馈均衡器均衡实际采集信号的能力远不如nlms算法判决反馈均衡器。
结束语
本文针对实验采集到的水声信号波形,基于lms算法和nlms算法的判决反馈均衡器信号处理,并进行了性能分析。信号处理结果表明:lms算法实现简单,但由于在实际应用中为获得较小的均方误差,收敛因子一般取得较小,导致收敛速度太慢,在降低信号误码率上效果一般,维持在9%~10%左右;而归一化lms(nlms)的实现在未提高运算复杂度的基础上,提高了收敛速度的同时降低误码率至1.5%~2%,效果最优。
作者简介
肖鹏韬(1986-) 男 在读硕士,研究方向为通信与信息系统。
参考文献
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