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一文剖析通信系统的均衡原理(时域均衡)

一文剖析通信系统的均衡原理(时域均衡)

一、平衡的概念

二、均衡器的作用:校正或补偿系统特性,减少符号间干扰的影响!

均衡器在系统中的位置:

三、平衡分类:

通常,频域均衡器很难实现。在现实或研究中,均衡一般指时域均衡器。

下图显示了横向滤波器的时域均衡系统:

在下面的波形图中,均衡的目标是补偿上波形到下波形图,即补偿所有不为零的采样点,对应的gram表示为右式。

以下是每个均衡器的三抽头横向滤波器的练习示例:

二、平衡标准和实施

问题:如何调整抽头系数以获得最佳均衡效果?

有一些指导原则:

1.峰值失真(标准):

物理意义:所有抽象时刻的符号间干扰的绝对值之和与t=0时的采样值之比,即峰值符号间干扰与有用信号的采样值之比。

最佳均衡最小化峰值失真D.

2.均方失真(标准)

即峰值符号间干扰的平方与有用信号的各种值的平方和之比,也就是峰值失真项加上平方。

均衡使均方失真d最小。

最小峰值失真准则的工作原理:迫零均衡

上面的迫零是为了最小化d的值;

Lucky下面的证明更重要:

上述定理的数学意义是,系数{Ci}应为以下公式:

建立时2N-1个联立方程的解。2N-1线性方程是:

看看Lucky发明的原始迫零均衡器:

原来的迫零均衡器是在前面设置一个测试脉冲序列,也就是一个已知序列来训练抽头系数,后来Lucky发明了自适应均衡器。

让我们来看一个迫零均衡器的练习:

结论:当抽头有限时,不能完全消除码间干扰,但适当增加抽头数可以在相当小的程度上减少码间干扰。

如下图,均衡器的实现和调整主要集中在自动均衡器,分为原语预置均衡器和自适应均衡器。

最重要的应用来了。以上经典的自适应均衡算法都属于线性均衡器,对于电话线这样的信道,性能非常好。

对于有线信道,常用的信道均衡算法(线性均衡器)有:迫零算法(ZF);最小均方误差算法(LMS);递归最小二乘算法(RLS);卡尔曼算法等。

无线信道均衡算法(非线性均衡器):判决反馈均衡(DFE)、最大似然符号检测和最大似然序列估计。

让我们来看看发展情况:

上面提到的大部分截图都是来自于一节课的PPT内容。如果需要内容,可以直接下载:链接:https://pan.baidu.com/s/1mWtGcqf_aPAPmqccdmhVpg

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标签:均衡器系数符号


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