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在快速移动的高速数据传输环境下，传输信道的非线性已成为影响信道误码性能的主要因素，只有采用非线性均衡技术才能有效抑制高速传输信道的码间干扰。因此，非线性信道的均衡技术就成为高速无线通信领域的一个研究热点。 论文在总结非线性自适应信号处理及非线性信道均衡国内外研究现状的基础上，针对非线性信道的自适应均衡技术进行了深入研究。主要是利用自适应滤波和神经网络这两种基本的研究手段，研究和探讨了新型结构的非线性自适应滤波器(或者神经网络)应用于非线性自适应均衡的新思想、新方法，提出了一系列新型结构的非线性自适应均衡器，在同类型均衡器中它们具有更好的均衡性能。 论文的主要研究成果包括： 1．研究了一种包含乘积耦合项的非线性Volterra滤波器在信道均衡中的应用，并对其结构进行了改进以更适合于非线性信道均衡。该均衡器的最大优点是结构简单，却具有良好的非线性均衡性能。 2．研究了一种基于DCT域噪声抑制的过采样判决反馈盲均衡策略，证实了盲分数间隔均衡器能较好地处理非线性信道均衡；同时，DCT滤波可有效改善均衡器的抗噪声性能。 3．研究了神经自适应滤波器的判决反馈结构，提出一种双线性神经判决反馈均衡器，可以有效减小均方误差；并给出神经判决反馈均衡器的复数算法，在复数信道中可以有效地对相位和幅度作出补偿。 4．提出一种神经Chebyshev正交多项式自适应均衡器，与现有的常见非线性均衡器相比，该均衡器稳定性好，且具有更强的非线性处理能力。