自适应均衡技术

《自适应均衡技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、自适应均衡技术目录均衡与自适应均衡自适应均衡技术的发展综述为什么需要自适应均衡滤波器？均衡与自适应均衡在通信原理中我们学习过均衡技术，由于信道特性的不理性等因素的影响，实际数字基带系统的输出在抽样时刻上，或多或少会存在一定的码间干扰。理论和实际均表明，在数字基带系统输出端加入一种可调（或者不可调）的滤波器，可以减小码间干扰的影响。这种起补偿作用的滤波器统称为均衡器。均衡器可分为时域均衡器（TDE）和频域均衡器（FDE）两大类。频域均衡是利用可均衡与自适应均衡调滤波器的频率特性来弥补实际信道的幅频

2、特性和群延时特性，使包括均衡器在内的整个系统的总频率特性满足无码间干扰传输条件。时域均衡是直接从时间响应角度考虑，使包括均衡器在内的整个传输系统的冲激响应满足无码间干扰条件。频域均衡满足奈奎斯特整形定理的要求，仅在判决点满足无码间干扰的条件相对宽松一些。所以，在数字通信中一般采用时域均衡。时域均衡器可以分两大类：线性均衡器和非线性均衡器。均衡与自适应均衡如果接收机中判决的结果经过反馈用于均衡器的参数调整，则为非线性均衡器；反之，则为线性均衡器。在线性均衡器中，最常用的均衡器结构是线性横向均衡器，

3、它由若干个抽头延迟线组成，延时时间间隔等于码元间隔。非线性均衡器的种类较多，包括判决反馈均衡器(DFE)、最大似然(ML)符号检测器和最大似然序列估计等。均衡器的结构可分为横向和格型等。因为很多数字通信系统的均衡与自适应均衡信道(例如无线移动通信信道)特性是未知和时变的，要求接收端的均衡器必须具有自适应的能力。所以，均衡器可以采用自适应信号处理的相关算法，以实现高性能的信道均衡，这类均衡器称为自适应均衡器。自适应均衡器的工作过程包含两个阶段，一是训练过程，二是跟踪过程。在训练过程中，发送端向接收

4、机发射一组已知的固定长度训练序列，接收机根据训练序列设定滤波器的参数，使检测误码率最小。均衡与自适应均衡典型的训练序列是伪随机二进制信号或一个固定的波形信号序列，紧跟在训练序列后面的是用户消息码元序列。接收机的自适应均衡器采用递归算法估计信道特性，调整滤波器参数，补偿信道特性失真，训练序列的选择应满足接收机均衡器在最恶劣的信道条件下也能实现滤波器参数调整，所以，训练序列结束后，均衡器参数基本接近最佳值，以保证用户数据的接收，均衡器的训练过程成均衡与自适应均衡功了，称为均衡器的收敛。在接收用户消息

5、数据时，均衡器还不断随信道特性的变化连续地改变均衡器参数。自适应均衡技术的发展综述1965年Lucky率先开展数字通信的自适应均衡技术研究，针对电话信道，他的算法基于峰值失真准则，得到了迫零算法。作为数字通信领域一项重大成果，五年之后促进了高速调制解调技术的迅速发展。与此同时，1966年Widrow设计出了LMS算法，1969年在Proakis和Miller的指导性论文中描述并分析了LMS算法在复值信号（即具有同相分量和正交分量的信号形式）自适应均衡方面的应用。1975年Proakis总结完成了

6、在自适应均衡技术的发展综述1965～1975年间的研究成果，发表了一篇有重要价值的论文，将自适应均衡技术推进到一个新的高度。在Lucky研究成果的基础上，1976年Ungerboeck提出了网格编码调制技术，进一步促成了可商用的高速调制解调器的研制成功，这种调制解调器能在电话信道上实现9600～28800bits/s的传输能力。1974年Godard还提出了一种在自适应均衡方面应用具有更快速收敛的算法，随后我们要介绍的自适应均衡技术的发展综述递归RLS或Kalman滤波算法由Picinbono在

7、1978年推导出的，70年代～80年代，世界上许多学者专家从各个不同角度分别对RLS算法进行了改进和完善。与此同时，另外一类自适应均衡算法——盲均衡技术也受到关注，盲均衡的最初研究成果由Sato在1975年提出并应用到PAM通信系统中，随后Godard等人将这种算法推广应用到二维以及多维信号星座上。自适应均衡技术的发展综述基于接收信号二阶和高阶矩应用的盲均衡技术最早由Nikias在1991年提出，Tong在1994年加以改进，而用于联合信道估计和数据检测的最大似然准则最早由Weber等人提出，目

8、前的研究热点集中在随机梯度盲均衡算法的收敛特性以及高速时变信道均衡应用等方面。为什么需要自适应均衡滤波器？在设计高速数传系统解调器时，由于信道频率响应未知，为了减小码间干扰，解调器应该部分做成自适应。具体讲，为了使解调器能够控制码间干扰，在滤波器或信号变换运算中应含有一些能根据实际信道特性测量结果而自适应调整的参数，分别称这种滤波器为自适应滤波器，信号变换运算为自适应均衡算法。为什么需要自适应均衡滤波器？我们考虑移动通信信道。根据前面的介绍，由于空间环境复杂，移动信道还是为带限信道，可以用一个等