超奈奎斯特速率相干FSO-MIMO系统下的变步长盲均衡优化算法

摘要

多输入多输出(MIMO)自由空间光通信(FSO)系统中使用超奈奎斯特(FTN)技术会引入码间干扰(ISI),光信号受湍流效应会引起信号畸变等问题，需要优化均衡算法来保障通信系统的可靠性。使用判决反馈(DFE)思想改进恒模均衡算法(CMA),提升均衡器抵抗码间干扰的能力。同时，依据CMA算法误差矢量函数的变化规律，使步长系数变换服从指数威布尔(EW)分布模型，设计了一种拥有可变步长的判决反馈CMA盲均衡优化算法。仿真结果表明，增加接收端天线数目相比增加发射端天线数目能获得更高的误码率(BER)性能和误差矢量幅度(EVM)增益，且相位噪声的消除结果更好。在FTN加速因子为0.9、中湍流强度条件，使用2×4天线时，相较固定步长算法，所提算法的BER性能提升了36.39%,EVM性能提升了4.96%。将加速因子限定在一定范围内，所提算法能补偿恢复FTN引起的ISI。相较固定步长算法，所提算法计算复杂度有所提升，但同时换来了系统BER和EVM性能的提升，且所提算法均衡器的收敛性能更优。

关键词

自由空间光通信 / 超奈奎斯特 / 多输入多输出 / 盲均衡算法