一种数字基带传输系统的ICA应用方法

摘要

本发明涉及一种数字基带传输系统的ICA应用方法，信道信号形成器将0、1序列的原始信源信号转换成矩形脉冲序列的信源信号，通过信道将数字信号传输给ICA分离器，ICA分离器将检测到的N个混合信号，分离成N个独立信号，再将独立信号传送给抽样判决器，抽样判决器对分离的独立信号抽样判决，判决过程在传输特性不理想及噪声背景下进行，在规定时刻对接收的分离信号进行抽样判决，以恢复或再生基带信号，与单纯的数字基带传输系统相比，仿真结果表明基于ICA技术的数字基带传输系统能够在强高斯噪音中很好的恢复源信号，使传输误码率更低、具有更快的传输速率、能过实现多路传输诸多优势。

主权项

1.一种数字基带传输系统的ICA应用方法，其特征在于，利用基于ICA的数字基带传输系统作为应用平台，在MathWorks公司出品的商业数学软件Matlab中模拟数字基带传输过程中的各个组成部分；基于ICA的数字基带传输系统包括信道信号形成器、信道、ICA分离器、抽样判决器和多用户检测器，所述方法包括：信道信号形成器将0、1序列的原始信源信号转换成矩形脉冲序列的信源信号，信源信号为数字信号，通过信道将数字信号传输给ICA分离器，ICA分离器将检测到的N个混合信号分离成N个独立信号，再将独立信号传送给抽样判决器，抽样判决器对分离的独立信号抽样判决，判决过程在传输特性不理想及噪声背景下进行，在规定时刻对接收的分离信号进行抽样判决，以恢复或再生基带信号，所述规定时刻由位定时脉冲控制；从而实现源信号的再现，获得再生信号传送给多用户检测器，由多用户检测器将再生信号传给各自的信宿；ICA应用计算过程包括：源信号，其中为第i个源信号；混合信号，其中为第i个混合信号；混合矩阵；分离矩阵；分离信号，其中为第i个混合信号；其中各变量的关系为：；；（是维对角矩阵），于是有，从而实现信号分离；通过由观测信号求得源信号的估计，为此需设置一个目标函数，如果列矩阵W能使达到极大（小）值，则此列矩阵即为所需的分离矩阵，从而使分离出来的与相对应，达到复原信号的目的，根据变量准则的不同，目标函数可以分为最大似然目标函数、统计独立性目标函数以及最大熵目标函数，目标函数在数学上都是等价的，统计独立性目标数，作为ICA目标函数：目标函数；：源信号的概率密度分布函数；当列矩阵使达到极小值时列矩阵即是ICA的解，由于源信号的概率密度分布函数是未知的，的极小值也是无法确定的，所以当的改变量为时，工程上可以认为已经达到极小值；当确定之后，下一步就是要得到改变量的计算方法，采用由相对梯度学习算法改进而来的白化约束学习算法，迭代计算公式如下：；；；。