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1、FIR::FiniteImpulseResponse有限沖激響應(yīng)信道估計(jì)和均衡基本概念傳輸層組成????信道均衡是寬帶系統(tǒng)區(qū)別與窄帶系統(tǒng)的一個(gè)明顯特征信道均衡的原因????地面無線廣播傳輸信道中(主要是VHF和UHF頻段)是一個(gè)復(fù)雜的時(shí)變頻率選擇性衰落信道??????????多徑干擾(100us對(duì)應(yīng)30公里)??????????多普勒效應(yīng)(100Hz)????均衡器產(chǎn)生與信道多徑相反的特性,抵消信道的時(shí)變多徑傳播特性引起的碼間干擾????信道是時(shí)變的,要求均衡器的特性能夠自動(dòng)適應(yīng)信道的變化而均衡,故稱自適應(yīng)均衡。????信道估計(jì):估計(jì)信道函數(shù)的過程????信道均衡:使用得到的信道估計(jì)來補(bǔ)償信
2、道的過程均衡器的分類????均衡處理方法????????時(shí)域均衡器:?jiǎn)屋d波數(shù)字通信中多采用時(shí)域均衡器,從時(shí)域的沖激響應(yīng)考慮????????正交頻分復(fù)用OFDM調(diào)制:采用頻域均衡?????是否使用訓(xùn)練序列或?qū)ьl????????DA(數(shù)據(jù)輔助)????????DD(判決指向)????????NDA(盲均衡):需要在接收到足夠多的數(shù)據(jù)情況下才能得到一個(gè)可靠的估計(jì)導(dǎo)頻或訓(xùn)練序列的插入????地面數(shù)字電視一般使用DA方式信道估計(jì)和均衡?????多徑衰落信道可以看成是在時(shí)間和頻率上的一個(gè)二維信號(hào)?????訓(xùn)練序列時(shí)域的間隔取決于信道的相關(guān)時(shí)間?????訓(xùn)練序列頻域的間隔取決于相關(guān)帶寬?????訓(xùn)練序列對(duì)
3、信道在時(shí)-頻空間的不同點(diǎn)上進(jìn)行采樣,利用采樣插值即可得到整個(gè)信道的頻率響應(yīng)值時(shí)域均衡器????均衡器的輸出是否用于反饋控制???????線性均衡器:輸出未被用于反饋控制???????非線性均衡器:輸出用于反饋,如判決反饋均衡器(DFE-decisionFeedbackEqualizer)????線性均衡器?如何求解線性均衡器系數(shù)Cj?????常用的優(yōu)化均衡器系數(shù)的準(zhǔn)則??????????迫零準(zhǔn)則:信道逆濾波器????????????????????均衡技術(shù)帶均衡器的數(shù)字通信系統(tǒng)的等效模型理論和實(shí)踐證明,在數(shù)字通信系統(tǒng)中插入一種可調(diào)濾波器可以校正和補(bǔ)償系統(tǒng)特性,減少碼間干擾的影響。這種起補(bǔ)償作
4、用的濾波器稱為均衡器?! 【饧夹g(shù)-基本原理均衡器通常是用濾波器來實(shí)現(xiàn)的,使用濾波器來補(bǔ)償失真的脈沖,判決器得到的解調(diào)輸出樣本,是經(jīng)過均衡器修正過的或者清除了碼間干擾之后的樣本。自適應(yīng)均衡器直接從傳輸?shù)膶?shí)際數(shù)字信號(hào)中根據(jù)某種算法不斷調(diào)整增益,因而能適應(yīng)信道的隨機(jī)變化,使均衡器總是保持最佳的狀態(tài),從而有更好的失真補(bǔ)償性能。工作模式 自適應(yīng)均衡器一般包含兩種工作模式,即訓(xùn)練模式和跟蹤模式。首先,發(fā)射機(jī)發(fā)射一個(gè)己知的定長(zhǎng)的訓(xùn)練序列,以便接收機(jī)處的均衡器可以做出正確的設(shè)置。典型的訓(xùn)練序列是一個(gè)二進(jìn)制偽隨機(jī)信號(hào)或是一串預(yù)先指定的數(shù)據(jù)位,而緊跟在訓(xùn)練序列后被傳送的是用戶數(shù)據(jù)。接收機(jī)處的均衡器將通過遞歸
5、算法來評(píng)估信道特性,并且修正濾波器系數(shù)以對(duì)信道做出補(bǔ)償。在設(shè)計(jì)訓(xùn)練序列時(shí),要求做到即使在最差的信道條件下,均衡器也能通過這個(gè)訓(xùn)練序列獲得正確的濾波系數(shù)。這樣就可以在收到訓(xùn)練序列后,使得均衡器的濾波系數(shù)已經(jīng)接近于最佳值。而在接收數(shù)據(jù)時(shí),均衡器的自適應(yīng)算法就可以跟蹤不斷變化的信道,自適應(yīng)均衡器將不斷改變其濾波特性。過程 均衡器從調(diào)整參數(shù)至形成收斂,整個(gè)過程是均衡器算法、結(jié)構(gòu)和通信變化率的函數(shù)。為了能有效的消除碼間干擾,均衡器需要周期性的做重復(fù)訓(xùn)練。在數(shù)字通信系統(tǒng)中用戶數(shù)據(jù)是被分為若干段并被放在相應(yīng)的時(shí)間段中傳送的,每當(dāng)收到新的時(shí)間段,均衡器將用同樣的訓(xùn)練序列進(jìn)行修正。均衡器一般被放在接收機(jī)的基
6、帶或中頻部分實(shí)現(xiàn),基帶包絡(luò)的復(fù)數(shù)表達(dá)式可以描述帶通信號(hào)波形,所以信道響應(yīng)、解調(diào)信號(hào)和自適應(yīng)算法通常都可以在基帶部分被仿真和實(shí)現(xiàn)。均衡技術(shù)-結(jié)構(gòu)分類 均衡技術(shù)可以分為兩大類:線性和非線性均衡。這些種類是由自適應(yīng)均衡器的輸出接下來是如何控制均衡器來劃分的。判決器決定了接收數(shù)字信號(hào)比特的值并應(yīng)用門限電平來決定d(r)的值。如果d(r)沒用在反饋路徑中調(diào)整均衡器,均衡器就是線性的。另一方面,如果d(r)反饋回來調(diào)整均衡器,則為非線性均衡。線性均衡器包括線性橫向均衡器、線性格型均衡器等等,非線性均衡器包括判決反饋均衡器、最大似然序列均衡器等等,在這里主要介紹實(shí)際中應(yīng)用較廣的線性橫向均衡器、線性格型均
7、衡器、判決反饋均衡器及分?jǐn)?shù)間隔均衡器。? 按照抽樣間隔的不同,均衡器還可以分為碼元間隔均衡器和分?jǐn)?shù)間隔均衡器。實(shí)際中碼元間隔均衡器使用比較多,但是性能上卻不如分?jǐn)?shù)間隔均衡器的好。1.線性橫向均衡器(LTE) 線性橫向均衡器是自適應(yīng)均衡方案中最簡(jiǎn)單的形式,它的基本框圖如圖所示。圖中,輸入信號(hào)的將來值、當(dāng)前值及過去值,均被均衡器時(shí)變抽頭系數(shù)進(jìn)行線性加權(quán)求和后得到輸出,然后根據(jù)輸出值和理想值之間的差別按照一定的