Ước tính tuyến tính thích ứng mờ

Một phần của tài liệu DSP final -do an tot nghiep (Trang 87 - 89)

Gần đây một vài nghiên cứu quan tâm đến vấn đề “có thể đưa hoạt động của bộ tách sóng LMMSE gần với hoạt động của một bộ tách sóng tuyến tính mờ?”. Rõ ràng, việc tạo ra một bộ ước tính LMS hay RLS thích ứng là không thể đạt được vì nó yêu cầu sử dụng một băng thông, nhưng mặt khác băng thông này được sử dụng cho truyền dẫn số liệu hiệu dụng. Nếu kênh là biến đổi theo thời gian, sự hướng dẫn định kỳ sẽ được yêu cầu khi thêm độ phức tạp và phí tổn. Các phương pháp thích ứng mờ sử dụng chính số liệu của nó tại một bộ thu sao cho nó tạo ra các ước tính chất lượng cao không cần thiết cho việc hướng dẫn. Phần này tóm tắt một số kết quả gần đây trong lĩnh vực này.

Một kỹ thuật ước tính thích ứng mờ phổ biến cho các kênh MIMO, được gọi là năng lượng đầu ra cực tiểu bắt buộc (CMOE), được mô tả đầu tiên trong [14]. Bộ tách sóng CMOE không mờ hoàn toàn, nó chỉ cần biết thông tin cột của H tương ứng với ký hiệu mong muốn. Thông tin của các cột khác của các kênh H là không cần biết. Để rõ ràng hơn, ở đây chúng ta mô tả bộ tách sóng CMOE một tham số. Các bộ tách sóng CMOE tham số vectơ có thể được tạo ra bằng việc xây dựng một tập các bộ tách sóng CMOE một tham số song song nhau.

Bộ tách sóng CMOE muốn tách ký hiệu mong muốn thứ l thì phải tìm vectơ

r

fl∈£ sao cho năng lượng đầu ra trung bình là E f xH 2

 

 l  được tối thiểu hóa để có 1

H

f hl l = , trong đó hl∈£r là cột của H tương ứng với ký hiệu mong muốn thứ l. Nếu hệ thống truyền thống có số lần quan sát lớn hoặc liên tục tại bộ thu thì bộ tách sóng CMOE có thể được tính toán mà không cần bất kỳ chuỗi hướng dẫn hay thông tin nào của H, ngoại trừ cột thứ l của nó.

Bằng phân tích hình học ta có thể hiểu bộ tách sóng CMOE hơn. Đặc biệt, phần ràng buộc của tiêu chuẩn CMOE làm cho bộ tách sóng luôn luôn có một hình chiếu trên cho bởi cột thứ l của ma trận kênh MIMO. Điều này có nghĩa là tất cẩ tín hiệu người sử dụng mong muốn sẽ được chuyển qua bộ tách sóng CMOE. Các tín hiệu nhiễu cũng xuất hiện tại đầu ra của bộ tách sóng CMOE nhưng phần cực tiểu hóa của bộ tách sóng CMOE có nhiệm vụ làm cho tổng năng lượng nhiễu khi qua bộ tách sóng là nhỏ nhất.

Tổng năng lượng mong muốn không đổi, vì vậy dễ dàng thấy rằng bộ tách sóng CMOE tăng SINR lên mức tối đa tại đầu ra của nó. Nếu năng lượng nhiễu chuyển qua bộ tách sóng giảm tới 0, thì bộ tách sóng CMOE tìm cách chiếu tín hiệu mong muốn và tín hiệu này cũng trực giao với các cột gây nhiễu của H.

Bộ tách sóng CMOE cũng có các ước tính tỉ lệ với các ước tính của bộ tách sóng LMMSE. Bộ tách sóng CMOE tính toán trực tiếp từ các hiệp biến được lấy mẫu từ các tín hiệu thu được. Việc mở rộng bộ tách sóng CMOE sẽ đáp ứng các yêu cầu để nhận biết toàn bộ các thông tin về cột thứ l của ma trận H.

Một phương pháp thích ứng mờ khác là kết nối bộ tách sóng LMMSE với bộ ước tính Modul không đổi (CM). Khác với bộ tách sóng CMOE, bộ ước tính CM không yêu cầu các thông tin về bất kỳ tham số kênh nào và được xem là một bộ ước tính thực sự mờ. Từ sự phát triển đầu tiên của tiêu chuẩn CM, nhiều nghiên cứu đã chú ý đến các bộ ước tính CM có khuynh hướng rất giống với các bộ ước tính LMMSE.

Bộ ước tính CM thỏa mãn điều kiện:

( 2 )2 arg min r H g f E g x γ ∈   =  −    ¡

trong đó γ là một tham số vô hướng giá trị thực xác định modul mong muốn. Phương pháp này dễ hiểu đối với các tín hiệu điều khiển có các thuộc tính CM, ví dụ M- PSK. Lựa chọn bộ ước tính tuyến tính cho phép khôi phục tín hiệu thu tới một CM. Bộ ước tính này cũng khử nhiễu và đưa ra các ước tính chính xác. Đặc biệt, tiêu chuẩn CM cũng khá hiệu quả đối với các tín hiệu không có thuộc tính CM, ví dụ M-QAM.

Trong thực tế, các bộ ước tính CM thường được tính toán qua một độ dốc gradient tất định của bề mặt hao phí CM. Khác với tiêu chuẩn LMMSE có một bề mặt phí bậc hai với một cực tiểu duy nhất, tiêu chuẩn CM có một mặt phẳng chi phí với nhiều cực tiểu. Mỗi cực tiểu của bề mặt chi phí CM liên quan đến một bộ ước tính CM cho một đầu vào kênh mong muốn riêng biệt. Nó chỉ ra rằng khởi đầu thuật toán độ dốc gradient tất định cần phải lựa chọn bộ ước tính CM để thuật toán độ dốc gradient tất định hội tụ. Điều này có nghĩa là, nếu bắt đầu không như mong muốn sẽ tồn tại khả năng bộ ước tính CM có thể đưa ra một lời giải không mong muốn, và thu được các ước tính cho một tín hiệu không mong muốn. Trong tài liệu [13], có nêu các điều kiện đủ để bắt đầu của thuật toán độ dốc gradient tất định bảo đảm sự hội tụ cục bộ của bộ ước tính CM với một lời giải như mong muốn.

Một phần của tài liệu DSP final -do an tot nghiep (Trang 87 - 89)

Tải bản đầy đủ (DOC)

(96 trang)
w