本发明属于通信领域，特别是卫星通信领域，尤其涉及一种低复杂度单载波时域均衡方法与装置。
背景技术：
1、最近，卫星系统被设想为非地面网络的经济、有效解决方案，用以满足未来6g真正实现全球互联的期望。卫星通信作为地面通信网络的补充，其覆盖范围更广，更适用于海洋、沙漠、高原等人员稀少的地区，对灾难容忍度性更强、灵活度更高，在海啸、地震救灾、科考勘察等方面优势明显。但卫星通信本身也面临一些挑战。一方面，卫星(特别是近地轨道卫星)与地面终端存在明显的相对移动，信号多普勒频移剧烈。另一方面，发送信号沿着直达的路径和因遇到物体(如，建筑物、车辆等)发生反射、折射、散射等形成新路径到达接收端。由于多经信号到达接收端的时间、增益、相位不同，接收端接收的信号间符号交叠，引起符号间干扰(inter symbol interference,isi)。同时，传播过程中各种噪声的干扰导致接收端误码率(bit error rate,ber)增大，严重影响系统的通信质量。为了矫正多普勒效应、isi和噪声等因素导致的信号畸变，保证接收端正确解调和解码接收信号，使通信系统尽量接近理想无失真，需要使用信道均衡技术。
2、与多载波系统相比，单载波通信系统由于具有较低的峰均功率比和发射机结构简单等特点，在卫星通信领域中被广泛应用，但单载波系统对多径效应很敏感，isi严重。现有普遍使用的单载波时域均衡技术包括线性均衡的最小二乘(least square,ls)均衡和最小均方误差(minimum mean square error,mmse)均衡，以及非线性均衡的最大似然序列估计(maximum likelihood sequence estimation,mlse)均衡和判决反馈均衡器(decisionfeedback equalizer,dfe)。ls和mmse需要进行高维矩阵求逆，矩阵求逆计算复杂度为n表示矩阵维数。mlse均衡在最小化ber性能上是最优的，但其思想是穷举搜索，算法的复杂度随信道抽头数量呈指数增长。通过发送端周期性地传送接收端已知的序列，dfe对均衡器进行训练使之适应信道的变化，但若训练序列较短导致均衡器无法收敛，将没办法进行正确的传输。
技术实现思路
1、发明目的：针对传统ls和mmse等均衡算法计算量极大，以及dfe需要较长训练序列信道估计的缺陷，本发明目的在于提出一种低复杂度单载波时域均衡方法与装置。基于toeplitz矩阵的特殊结构，结合连续干扰消除(successive interference cancelation,sic)思想，在单载波传输中只需要进行两次低维度矩阵求逆，就可完成信道均衡，极大降低了计算复杂度，并能实现和传统经典方法相近甚至更好的误码率性能。
2、技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种低复杂度单载波时域均衡方法，包括如下步骤：
4、将接收信号r分解成m个长度为b的低维向量ri；b为大于1且小于发送信号长度ns的整数，前m-1个低维向量间的起始符号移动步长t为大于等于1且不超过b的整数，第m个低维向量为r中最后b个符号构成的向量；
5、按分解的低维向量ri从信道矩阵h中取对应大小b×b的低维方阵作为低维信道均衡系统的信道矩阵所述信道矩阵h是由信道系数后补nr-l个0构成列向量的toeplitz矩阵，l为路径数，矩阵行列数分别是接收信号长度nr和发送信号长度ns；对于前m-1个低维向量，的第一个元素在h中的行列索引与ri的第一个元素在r中的索引相同；
6、计算各低维信道均衡系统的均衡器系数；
7、逐个对分解的低维信道均衡系统采用连续干扰消除的方式进行信道均衡。
8、作为优选，前m-1个低维矩阵第m个低维矩阵其中，表示该矩阵在h矩阵的第a1至a2行，第b1至b2列。
9、作为优选，所述低维信道均衡系统的接收信号的表示形式为：
10、当i＝1时，
11、当i＞1且(i-1)×t＜l时，
12、其中，为判决后的发送信号估计值；表示该向量为向量的第a1至a2行；
13、当i＜m且(i-1)×t≥l时，
14、当i＝m时，
15、进一步地，根据不同的均衡算法综合考虑计算精度和复杂度，确定低维向量长度b以及低维向量间步长t。
16、作为优选，若低维信道均衡系统采用ls准则，低维向量间步长t＝1；若低维信道均衡系统采用mmse准则，低维向量间步长t＝l。
17、作为优选，所述采用连续干扰消除的方式进行信道均衡，包括：对每段发送信号低维向量的估计值进行判决后，再用于后一段发送信号低维向量的估计。
18、作为优选，每段发送信号低维向量仅保留与后一段没有交叠的部分。
19、本发明还提供一种计算机装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被加载至处理器时实现所述的一种低复杂度单载波时域均衡方法。
20、本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的一种低复杂度单载波时域均衡方法。
21、有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：
22、1.本发明将大维信道均衡转化成低维信道均衡，进而避免对大维矩阵求逆操作，计算复杂度仅为计算复杂度为相比ls和mmse，复杂度分别为和本发明优势明显，特别是在序列较长的场景中。
23、2.本发明在对低维信道均衡系统逐个均衡的过程中，对当前低维向量的估计值进行判决后再进行下一块的求解，消除对后续估计符号的码间干扰，一定程度上提高了ls和mmse的算法性能。
24、3.本发明低维向量长度b和步长t均可以灵活更改。b的值越大、t的值越小，计算复杂度将越高；b的值越小、t的值越大，计算复杂度将越低。计算复杂度和误码性能可以根据实际系统需要平衡。
25、4.适当设计本发明中低维向量长度b和步长t的取值可有效增加本发明中方法的实现并行度，可进一步减少存储开销及降低信号处理时延。
1.一种低复杂度单载波时域均衡方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低复杂度单载波时域均衡方法，其特征在于，前m-1个低维矩阵第m个低维矩阵其中，表示该矩阵在h矩阵的第a1至a2行，第b1至b2列。
3.根据权利要求1所述的一种低复杂度单载波时域均衡方法，其特征在于，所述低维信道均衡系统的接收信号的表示形式为：
4.根据权利要求1所述的一种低复杂度单载波时域均衡方法，其特征在于，根据不同的均衡算法综合考虑计算精度和复杂度，确定低维向量长度b以及低维向量间步长t。
5.根据权利要求4所述的一种低复杂度单载波时域均衡方法，其特征在于，若低维信道均衡系统采用ls准则，低维向量间步长t＝1；若低维信道均衡系统采用mmse准则，低维向量间步长t＝l。
6.根据权利要求1所述的一种低复杂度单载波时域均衡方法，其特征在于，所述采用连续干扰消除的方式进行信道均衡，包括：对每段发送信号低维向量的估计值进行判决后，再用于后一段发送信号低维向量的估计。
7.根据权利要求6所述的一种低复杂度单载波时域均衡方法，其特征在于，每段发送信号低维向量仅保留与后一段没有交叠的部分。
8.根据权利要求1所述的一种低复杂度单载波时域均衡方法，其特征在于，所述单载波通信系统为单载波卫星通信系统。
9.一种计算机装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被加载至处理器时实现根据权利要求1-8任一项所述的一种低复杂度单载波时域均衡方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1-8任一项所述的一种低复杂度单载波时域均衡方法。
