Alpha稳定分布噪声下最小误码率自适应均衡算法-李森(中国通信学会学术年会论文集).pdf

— 625 — CST CHINA SCI-TEC 2008.01 Alpha 稳定分布噪声下最小误码率自适应均衡算法 李森 （大连海事大学 信息工程学院 大连 116026） 摘 要：高斯噪声下的自适应均衡算法已经得到了很好的研究，但是最近的很多研究表明通信信道中的噪声有时 会呈现出显著的脉冲特性，在这种脉冲噪声下原有的基于高斯噪声假设的均衡算法的性能将出现退化。为了提高 脉冲噪声环境下均衡算法的性能，本文以 Alpha 稳定分布为脉冲噪声的数学模型，利用高斯内核密度估计方法提 出了 Alpha 稳定分布噪声环境下的最小误码率线性自适应均衡算法，2-PAM 和 4-QAM 调制下的仿真结果表明该 算法的性能要优于基于最小平均 p 范数准则的 LMP 自适应均衡算法。 关键词：Alpha 稳定分布；线性自适应均衡；最小误码率准则 Adaptive Minimum-BER Equalization in Alpha Stable Noise Li Sen （Information Engineering College, Dalian Maritime University , Dalian 116026） Abstract：The problem of adaptive equalization in Gaussian noise has been studied perfectly. But, in some communication channels, the observation noise exhibits impulsive that made the performance of the present algorithms which are optimized under the Gaussian assumption is degraded. In order to improve the performance of the equalization algorithm in impulsive noise, the noise’s mathematic model characterized by the alpha stable distribution is proposed in this paper. And then the new adaptive linear equalization algorithm based on the minimum bit error rate criterion is addressed using the Gaussian kernel density estimation method. Simulation results under 2-PAM and 4-QAM modulation indicate that performance of the proposed algorithm is superior to the LMP algorithm which is based on least p norm criterion. Keywords：Alpha stable distribution; linear adaptive equalization; minimum-BER criterion 1 引言 由于符合中心极限定理和计算的简单性，人们通常假设通信信道中的噪声为高斯白噪声。最近的很多研究表 明通信信道中的噪声有时具有非常强的脉冲特性。这些噪声可能是人为的、自然界产生的(比如：闪电或者冰层 断裂)也可能是大气噪声或者环境噪声。在通信系统中它们可能来自继电器的接触点、电磁设备、电子器件或者 电话线上的猛然敲击等[1-2]。但是现在的通信系统中大多数的均衡器都是基于高斯噪声的假设进行设计的，当系 统中出现脉冲噪声时它的性能将会有所下降[3-4]。 高斯噪声下的最小误码率自适应均衡算法已经得到了很好的研究 [5-7] ，但是经验数据表明通信信道中的脉冲 噪声的概率密度函数虽然具有高斯分布概率密度函数的形状但是却具有较厚的拖尾。对于这种脉冲噪声人们已经 提出了各种数学模型，其中Nikias等人提出的Alpha稳定分布模型由于具有和高斯分布同样的稳定性和符合广义中 心极限定理而受到人们的重视[8]。但是由于Alpha稳定分布信号不存在有限的二阶矩，使得原来基于二阶统计量 — 626 — CHINA SCI-TEC CHINA SCI-TEC 2008.01 的信号处理算法在这种脉冲环境下而变得没有意义。在文献[8]中Nikias等人提出可以利用最小离差准则即最小平 均p范