一种改变批处理数据块块长的均衡系统及方法

摘要

本发明涉及一种改变批处理数据块块长的均衡系统及方法，所述均衡系统包括：批处理模块，预变换模块，频域输出信号模块，时域输出信号模块，批处理数据块块长变换模块和频域权系数变换模块；所述均衡方法是根据块长变化决定因子ΔL，更新第k+1次批处理数据块块长L_k+1，并根据更新的批处理数据块块长L_k+1，更新频域权系数W(k+1)，所述更新频域权系数包括一次更新频域权系数W’(k+1)和二次更新频域权系数W(k+1)。本发明的优点在于：计算量小速度快，能应用于实时要求高的系统中；在矛盾的收敛速度和稳态误差之间找到了平衡点，既能够获得很快的收敛速度又能够获得较低的稳态误差；本方法实现了变块长在工程方面的应用。

主权项

1、一种改变批处理数据块块长的均衡系统，所述均衡系统包括：一批处理模块，用于将接收到的时域输入信号分块处理，形成批处理数据块；一预变换模块，用于将第k批批处理数据块之前的、长度与该数据块块长相同的时域输入信号，与该数据块顺序组合，形成预变换数据块；一频域输出信号模块，用于对预变换数据块做快速傅立叶变换，通过计算输出频域信号；一时域输出信号模块，用于对输入的频域信号做快速反傅立叶变换，通过计算输出时域信号；其特征在于，还包括：一批处理数据块块长变换模块，用于根据块长变化决定因子ΔL，更新第k+1次批处理数据块块长L_k+1；若块长变化决定因子ΔL的值大于设定的阈值范围的最大值，则L_k+1＝2L_k，若块长变化决定因子ΔL的值小于设定的阈值范围的最小值，则$L_{k+1}=\frac{1}{2}{L}_k,$否则L_k+1＝L_k；其中，块长变化决定因子ΔL的阈值范围应该根据参数α、ρ₁、ρ₂和实际信道环境来做设定；一频域权系数变换模块，用于更新频域权系数W(k+1)，所述更新频域权系数包括一次更新频域权系数W'(k+1)和二次更新频域权系数W(k+1)；所述二次更新频域权系数根据更新的批处理数据块块长L_k+1和一次更新频域权系数得到；所述块长变化决定因子ΔL，通过下述公式计算得到：如果e_av，k＝0、e_av，k-e_av，k-1≠0，则$\mathrm{\Delta L}=(1-\alpha )\frac{{\rho }_2}{e_{\mathrm{av},k-1}};$如果e_av，k-e_av，k-1＝0，e_av，k＝0，则L_k+1＝2L_k；如果e_av，k≠0，e_av，k-1＝0，则$\mathrm{\Delta L}=(1-\alpha )\frac{{\rho }_2}{e_{\mathrm{av},k}};$当e_av，k≠0，e_av，k-1≠0时，如果e_av，k>＝e_av，k-1，则$\mathrm{\Delta L}=(1-\alpha )\frac{{\rho }_1}{e_{\mathrm{av},k}}-\alpha \frac{{\rho }_2(e_{\mathrm{av},k}-e_{\mathrm{av},k-1})}{e_{\mathrm{av},k-1}};$如果e_av，k<e_av，k-1，则$\mathrm{\Delta L}=\alpha \frac{{\rho }_1}{e_{\mathrm{av},k}}-(1-\alpha )\frac{{\rho }_2}{e_{\mathrm{av},k}-e_{\mathrm{av},k-1}};$其中，参数α表示平衡系数，用于控制增长因子和缩短因子在块长变化决定因子ΔL中的比例，其取值范围是(0，1)；参数ρ₁表示增长步长，用于控制增长因子的步长，其取值范围是(0，1)；参数ρ₂表示缩短步长，用于控制缩短因子的步长，其取值范围是(0，1)；所述参数α、ρ₁、ρ₂的值由外部给定；其中，e_av，k-1、e_av，k分别表示第k-1、k批次的平均绝对误差的值，e_av，k通过下述公式计算得到：$e_{\mathrm{av},k}=\frac{1}{L_k}\underset{i=0}{\overset{L_k-1}{\Sigma }}\left|e_k\left(i\right)\right|$其中，e_k(i)是e(k)＝[e_k(0)，e_k(1)，...，e_k(L_k-1)]^T式中的e_k(0)，e_k(1)，...，e_k(L_k-1)；e(k)是误差信号，e(k)＝d(k)—y(k)；d(k)是时域输出信号值第k批的判决值，d(k)＝[d_k(0)，d_k(1)，...，d_k(L_k-1)]^T；所述一次更新频域权系数通过下述公式得到：$W^{,}(k+1)=W\left(k\right)+2\frac{{\mu }_B}{L_k}*\mathrm{FFT}\left[\Phi \left(k\right)\right]$其中，μ_B是块步长因子；Φ(k)＝G*IFFT[X^H(k)*E(k)]；X^H(k)是X(k)的复共轭；$G=\left[\begin{array}{cc}{I}_{L_k}& O_{L_k}\\ O_{L_k}& O_{L_k}\end{array}\right],$和分别表示L_k阶的零矩阵和单位矩阵；所述二次更新频域权系数通过下述公式得到：如果L_k+1＝L_k，则W(k+1)＝W’(k+1)；如果L_k+1＝2L_k，根据一次更新频域权系数W’(k+1)，计算获得时域系数w’(k+1)，表示为：w’(k+1)＝IFFT(W’(k+1))；利用在w’(k+1)末端内插L_k个零，再进行快速傅立叶变换，获得批处理数据块块长为2L_k的二次更新频域权系数W(k+1)，表示为：则，W(k+1)＝FFT(w(k+1))；如果$L_{k+1}=\frac{1}{2}{L}_k,$根据一次更新频域权系数W’(k+1)，抽取W_2i’(k+1)，i＝0，…，L_k-1，获得批处理数据块块长为的二次更新频域权系数W(k+1)表示为：$W(k+1)={[W_0^{,}(k+1),W_2^{,}(k+1),...,W_{2L_k-2}^{,}(k+1)]}^T.$