⑴ 自適應均衡原理是什麼
自適應均衡
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【文章名】：自適應均衡
【內容】： DFE自適應均衡器的FPGA設計 孫洪標 碩士 自適應均衡器；DFE；FPGA； 通信與信息系統 南開大學; 採用可編程邏輯器件設計電子線路是現代電子技術發展的一種趨勢,它能大大縮短產品研製時間,現在國內外各大公司都採用可編程邏輯器件來設計電子線路.該論文是以數字可編程邏輯器件來設計DFE自適應均衡器.設計一個系統,不僅要實現它的演算法功能,還需提高系統性能,如滿足一定的頻率要求等.作者在對如何用可編程邏輯器件來設計高速電子線路進行深入的了解和研究基礎上,根據DFE自適應均衡器的原理、結構和功能要求以及所採用的器件的結構特點,提出了自己的合理設計思想,完成了DFE自適應均衡器的系統設計,時鍾頻率達到了51.4MHz,具有很好的性能.該設計採用的軟體是Altera公司的MAX+plusⅡ和Synplicity公司的Synplify,採用的器件是Altera公司的FLEX10k系列.
盲均衡技術在水聲信道高速率數據傳輸中的應用 石傑 碩士 水聲信道；自適應均衡；盲均衡； 水聲工程 西北工業大學; 在水聲數字通信系統中，聲波傳播的多途效應會引起嚴重的碼間干擾，使水下數據傳輸的可靠性和數據傳輸速率都大大的降低.為解決此問題，一個有效的方法是在接收端採用信道均衡技術.但是由於水聲信道的隨機時變性，傳統的均衡技術需要周期性的發送收端已知的訓練碼來跟蹤信道的變化，這樣做雖然提高了數據傳輸的可靠性，但是系統的重復訓練大大的降低了通信效率，在水聲信道高速率數據傳輸中並不適用.針對傳統的信道均衡技術的缺陷，該論文研究了不需要訓練碼就能直接進行信道均衡的盲均衡技術.該論文對幾種應用比較廣泛的盲均衡演算法進行了研究，對它們的原理和結構進行了描述，並且分別對其在特定的水聲信道中的性能進行了理論模擬，得到了滿意的結果，並且對這幾種演算法進行了比較.
小波分析及其在自適應均衡中的應用 王軍鋒 碩士 小波分析；自適應均衡；自適應濾波；多址干擾； 應用數學 西安電子科技大學; 該論文對小波分析在自適應均衡中的應用問題進行了研究,利用小波變換的優點來提高自適應均衡的收斂速度.論文在分析小波的特性和傳統自適應均衡演算法性能的基礎上,從用小波級數表示線性均衡器出發,給出了基於正交小波變換的自適應線性均衡演算法、判決反饋均衡演算法和常數模演算法,並分析了各種演算法的性能和模擬結果.另外,該論文還初步探討了小波分析在抑制CDMA中多址干擾的應用.提出了基於正交小波變換的抑制多址干擾的自適應演算法,模擬結果表明了該演算法的有效性,這為進一步研究小波分析在該領域的應用提供了借鑒.
高速鐵路自適應均衡技術的研究 王文靜 碩士 碼間干擾；自適應均衡；MLSE；PSP；高速鐵路； 通信與信息系統 北京交通大學 北方交通大學; 該文研究的主要內容為信道均衡技術,它是抗衰落技術中最重要的一種重點是研究針對高速鐵路的無線傳播環境,適應於高速移動信道上的自適應均衡技術.在該論文中,首先對移動傳播環境進行了描述,特別是對小尺度多徑傳播造成的幅度衰落、多徑時延和多普勒頻移進行了分析對不同的衰落進行分類,給出了造成不同衰落類型的原因.並且,針對不同的衰澆類型建立了不同的信道模擬模型分析了高速鐵路下移動通信信道的特點.然後,詳盡地介紹了各種克服碼間干擾ISI的自適應均衡技術,特別是針對時變信道的自適應均衡技術.在該論文的最後,採用MATLAB5.3,在GSM系統中對高速鐵路無線傳播環境進行了計算機模擬對傳統的MLSE演算法及MLSE-PSP和採用最小生存路徑的MLSE演算法進行模擬,對不同的傳播環境不同的多普勒頻移、不同EbN0下的性能傳輸誤碼率和復雜度進行比較,並在論文的最後給出了研究結論.
基於短波通信條件下的信道檢測 李鴻巍 碩士 自適應均衡器；短波通信；自動鏈路建立； 通信與信息系統 西安電子科技大學; 隨著通信技術研究的不斷深入,短波通信這種傳統的通信方式,正不斷朝著具有高度自適應的方向發展.美軍軍標MIL-STD-188-141A是針對短波知適應通信中的自動鏈路建立ALE而提出的一種軍用標准.該文在分析了自動鏈路建立協議的基礎上,主要工作集中在以PC機的串口作為信息傳輸途徑,嚴格按照軍標的規定實現了ALE系統鏈路層的單信道和多信道的幾種典型呼叫協議的軟體模擬,並在一個短波信通模型的基礎上進行了性能測試,而且還提出了一種可以進一步提高通信質量的方法,那就是在系統的接收端加入一個自適應均衡器以提高信噪比.經過測試看出,這一改進可以較大地改善系統的性能.
數字移動通信中信道均衡及自動頻率校正的研究和實現 邊柱 碩士 GSM；CDMA；自適應均衡；自動頻率校正； 信號與信息處理 東南大學; 該文首先簡要介紹了數字通信系統的背景、數字信號處理器DSP主要供應商TI公司TMS320C54x系列和這個系列的硬體結構以及軟體開發環境和EDA技術與ASIC技術的發展.然後討論了自適應均衡器的原理,結構和主要的自適應演算法,並簡要比較了各自的特點,接著介紹了用TMS320C54x進行演算法的模擬和實現.第三章簡單介紹了碼分多址系統的原理和體系結構.第四章首先介紹了AFC的原理,討論了它對通信系統的影響,然後提出了AFC的實現方法,並用VHDL語言設計程序在FPGA上實現演算法的模擬. 在課題研究中,主要完成了以下工作1.研究了通信系統中自適應均衡的原理和方法.2.研究了CDMA系統的主要技術和移動台的主要技術.3.研究並實現了CDMA系統中移動台的自動頻率校正技術,並通過了實際的模擬.
數字電視地面廣播中均衡器的設計和研究 歸琳 博士 數字電視；自適應均衡器；判決反饋；信道估計； 通信與信息系統 北京交通大學 浙江大學; 在OFDM技術中,以多載波傳輸結合FFT技術來對付信道衰落,在VSB技術中以自適應均衡器來對抗信道衰落.該文研究了OFDM和VSB對抗信道衰落技術,並分析其各自的特點和局限性.在此基礎上,設計出了新一代用於VSB系統的自適應均衡器.採用了新的均衡器思路,演算法和結構,使該均衡器在對抗強多徑衰落以及長時延靜態和動態的付徑上的性能得到很大提高.
自適應均衡技術在GSM接收機中的應用 孫德剛 碩士 GSM；自適應均衡器；MLSE；維特比演算法； 信號與信息處理 北京交通大學 北方交通大學; 由於瑞利衰落和多徑效應的影響,數字移動通信的無線傳輸信道存在時間選擇性及頻率選擇性失真.為克服這些不利因素,窄帶TDMA數字移動通信系統必須採用自適應均衡技術.該文論述了利用自適應均衡技術來補償由多徑信道引起的數據的碼間串擾問題.集中討論了非線性均衡技術中的各種最大似然序列估計MLSE均衡器結構,並對這些均衡器的性能、復雜度進行了比較.為了在GSM系統中獲得較理想的傳輸質量,提出了兩種帶有軟輸出結構的演算法-SOVA和VALPP.該文詳細討論了改進Viterbi硬判決演算法和軟判決演算法應用在GSM系統中的基本原理和計算方法.根據GSM系統標準的要求,我們在接收機中設計完成了MvA硬判決和軟判決演算法.
短波串列MODEM的若干DSP演算法研究 鄢宜灼 碩士 HF MODEM；8PSK；脈沖成形；同步；自適應均衡；數據引導估計； 信號與信息處理 北京郵電大學; 短波通信信道中主要存在兩種固有特性多徑效應和多普勒頻移.這兩種特性嚴重影響短波通信的性能.針對短波通信信道的這種特性,人們提出了兩種實現體制一種是多音並行體制一種是單音串列體制.該文採用的是單音串列體制,研究目標是設計出一些適用而有效的HF MODEM電台的基帶數字信號處理演算法,包括8PSK調制解調、脈沖成形、初始同步、位同步、載波相位同步、信道自適應均衡等.該文的內容共分成五部分第一部分簡要介紹了短波通信的由來、短波通信信道特點、HF MODEM實現體制以及該文研究的具體目的和工作重心.第二部分介紹了模擬系統的總體方案以及模擬系統中通信基本參數的選定.第三部分主要介紹了HF MODEM中8PSK調制解調和脈沖成形技術.首先簡要介紹了幾種數字調制方式以及影響數字調制方式選擇的因素,然後從介紹8PSK調制解調的數學模型入手,介紹8PSK調制解調的演算法設計.最後詳細介紹了升餘弦滾降脈沖成形濾波器的實現.第四部分主要討論了HF MODEM電台接收端基帶數字信號處理中的初始同步、位同步、載波相位同步問題.提出了適合於HFMODEM系統的8PSK調制的位同步演算法、載波相位同步演算法和初始同步策略,最後給出了模擬結果並進行了分析.第五部分主要討論了信道自適應均衡問題.由於在採用單音串列體制,短波通信信道的特性之一多徑效應凸顯,碼間干擾嚴重,極大影響數據的正確接收.因此設計一個優良的自適應均衡演算法成了HF MODEM電台性能提升的關鍵.這部分介紹了一種有效而適用的信道均衡演算法——數據引導估計DDE演算法,並對該演算法進行了模擬分析.
短波信道中TCM解碼與自適應均衡的聯合實現 黃琴 碩士 短波通信；TCM；自適應均衡；迭代判決反饋；盲均衡； 通信與信息系統 南京理工大學; 長期以來,短波通信是遠距離信息傳輸的重要手段之一,短波高速數據傳輸是數字通信領域的重要研究課題.該文主要研究短波串列高速數據機HF MODEM中的TCM解碼與自適應均衡的聯合.短波信道是一種惡劣信道,背景雜訊高且有時變多徑特性,該文採用網格編碼調制TCM技術提高系統的抗噪性能,採用自適應均衡的方法消除由多徑引起的碼間串擾ISI.該文在研究聯合實現TCM解碼與信道自適應均衡的過程中,通過對文獻中的TCM信號的均衡方案進行分析,運用迭代解碼的思想,提出了迭代判決反饋均衡器It DFE的結構.It DFE是一種不需要發送訓練序列的盲均衡方法,以接收信號的硬判決值為迭代初值,充分利用了Viterbi軟判決得到的最大後驗概率序列,在多次迭代均衡中完成TCM解碼與自適應均衡的聯合.對典型短波信道的模擬結果結果表明,It DFE比傳統的判決反饋均衡器性能有所提高,與其他盲均衡方法相比,實現更簡單.
⑵ OpenCV C++（四）----對比度增強
對比度增強或者稱為對比度拉伸就是圖像增強技術的一種，它主要解決由於圖像的灰度級范圍較小造成的對比度較低的問題，目的就是將輸出圖像的灰度級放大到指定的程度，使得圖像中的細節看起來更加清晰。對比 度增強有幾種常用的方法，如線性變換、分段線性變換、伽馬變換、直方圖正規化、直方圖均衡化、局部自適應直方圖均衡化等。
灰度直方圖是圖像灰度級的函數， 用來描述每個灰度級在圖像矩陣中的像素個數或者佔有率（概率）。
OpenCV提供了函數 calcHist 來實現直方圖的構建，但是在計算8點陣圖的灰度直方圖 時，它使用起來略顯復雜。下面是OpenCV源碼
可以定義函數 calcGrayHist 來計算灰度直方圖，其中輸入參數為8點陣圖，將返回的灰度直方圖存儲為一個1行256列的 Mat 類型。
圖像對比度是通過灰度級范圍來度量的，而灰度級范圍可通過觀察灰度直方圖得到，灰度級范圍越大代表對比度越高；反之，對比度越低，低對比度的圖像在視覺上給人的感覺是看起來不夠清晰，所以通過演算法調整圖像的灰度值，從而調整圖像的對比度是有必要的。最簡單的一種對比度增強方法是通過灰度值的線性變換來實現的。
當a=1，b=0時，O為I的一個副本；如果a>1，則輸出圖像O的對 比度比I 有所增大；如果0<a< 1，則O的對比度比I有所減小。而b值的改變，影響的是輸出圖像的亮度，當b> 0時，亮度增加；當b<0時，亮度減小。
在OpenCV中實現一個常數與矩陣相乘有多種方式。
1、convertTo
註：當輸出矩陣的數據類型是 CV_8U 時， 大於255的值會自動截斷為255
2、矩陣乘法運算
使用乘法運算符「*」， 無論常數是什麼數據類型， 輸出矩陣的數據類型總是和輸入矩陣的數據類型相同，當數據類型是 CV_8U 時，在返回值中將大於255的值自動截斷為255。
3、convertScaleAbs
直方圖正規化是一種自動選取a和b的值的線性變換方法。
利用 minMaxLoc 函數不僅可以計算出矩陣中的最大值和最小值， 而且可以求出最大 值的位置和最小值的位置。 當然，
在使用過程中如果只想得到最大值和最小值， 則將其 他的變數值設為 NULL 即可。
OpenCV提供的函數： normalize()
使用函數 normalize 對圖像進行對比度增強時， 經常令參數 norm_type=NORM_MINMAX ， 和直方圖正規化原理詳解中提到的計算方法是相同的， 參數 alpha 相當於 Omax ， 參數 beta 相當於 Omin 。 注意， 使用 normalize 可以處理多通道矩陣， 分別對每一個通道進行正規化操作。
非線性變換 。
假設輸入圖像為I，寬為W、 高為H，首先將其灰度值歸一化到[0，1]范圍，對於8位 圖來說，除以255即可。 I （r， c） 代表歸一化後的第r行第c列的灰度值， 輸出圖像記為 O， 伽馬變換就是令 O（r， c） =I（r， c） γ ， 0≤r<H， 0≤c< W，
當γ=1時， 圖像不變。 如果圖像整體或者感興趣區域較暗， 則令0< γ< 1可以 增加圖像對比度； 相反， 如果圖像整體或者感興趣區域較亮， 則令γ>1可以降低圖像對比度。
伽馬變換在提升對比度上有比較好的效果， 但是需要手動調節γ值。
全局直方圖均衡化操作是對圖像I進行改變， 使得輸出圖像O的灰度直方圖 hist O 是「平」的， 即每一個灰度級的像素點個數是「相等」的。 注意，其實這里的「相等」不是嚴格意義上的等於， 而是約等於，
上述分別為I和O的累加直方圖
總結，對於直方圖均衡化的實現主要分四個步驟：
OpenCV實現的直方圖均衡化函數 equalize-Hist ， 其使用方法很簡單， 只支持對 8點陣圖 的處理。
雖然全局直方圖均衡化方法對提高對比度很有效，但是均衡化處理以後暗區域的雜訊可能會被放大，變得清晰可 見，而亮區域可能會損失信息。為了解決該問題， 提出了自適應直方圖均衡化（Aptive Histogram Equalization） 方法。
自適應直方圖均衡化首先將圖像劃分為不重疊的區域塊（tiles） ，然後對每一個塊分別進行直方圖均衡化。 顯然， 在沒有雜訊影響的情況下， 每一個小區域的灰度直方圖會被限制在一個小的灰度級范圍內； 但是如果有雜訊， 每一個分割的區域塊執行直方圖均衡化後， 雜訊會被放大。為了避免出現雜訊這種情況， 提出了「限制對比度」（Contrast Limiting） [3]，如果直方圖的bin超過了提前預設好的「限制對比度」， 那麼會被裁減， 然 後將裁剪的部分均勻分布到其他的bin， 這樣就重構了直方圖。
OpenCV提供的函數 createCLAHE 構建指向 CLAHE 對象的指針， 其中默認設置「限制 對比度」為40，塊的大小為8×8。