采用LMS算法的頻域均衡技術(shù)研究

1、開發(fā)研究與設(shè)計(jì)技術(shù)本欄目責(zé)任編輯：謝媛媛采用算法的頻域均衡技術(shù)研究王東光，葛萬(wàn)成（同濟(jì)大學(xué)中德學(xué)院電氣部，上海）摘要：（最小均方）算法是一種經(jīng)典自適應(yīng)算法，最初應(yīng)用于時(shí)域均衡。本文采用算法，根據(jù)信道的特性來更新頻域均衡器的均衡系數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法可明顯改善頻域均衡系統(tǒng)的性能。關(guān)鍵詞：最小均方（）；單載波頻域均衡（）；中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)：（），（，）：（），：（）；（）； 引言最小均方（）算法是時(shí)域均衡中的一種經(jīng)典自適應(yīng)算法，是一種線性自適應(yīng)濾波算法。一般來說，算法包括兩個(gè)基本過程：一個(gè)是濾波過程，另一個(gè)是自適應(yīng)過程。在濾波過程中，自適應(yīng)濾波器計(jì)算其對(duì)輸入的響應(yīng)，并且通過與期望

2、響應(yīng)比較，得到估計(jì)的誤差信號(hào)。在自適應(yīng)過程中，系統(tǒng)估計(jì)誤差自動(dòng)調(diào)整濾波器自身的參數(shù)。這兩個(gè)過程共同組成一個(gè)反饋環(huán)，如下圖所示。過程都在頻域內(nèi)完成。圖采用算法的頻域均衡器結(jié)構(gòu)仿真模型搭建對(duì)于使用算法的頻域均衡系統(tǒng)的仿真，可以采用中的工具，搭建的系統(tǒng)如圖所示。圖自適應(yīng)橫向?yàn)V波器的原理框圖本文嘗試把算法與頻域均衡技術(shù)相結(jié)合，使用算法來更新頻域均衡器的均衡系數(shù)。本文首先簡(jiǎn)要介紹了運(yùn)用在時(shí)域的算法的原理和實(shí)現(xiàn)過程，在此基礎(chǔ)上研究采用算法更新均衡系數(shù)的頻域均衡系統(tǒng)，并且通過仿真來驗(yàn)證采用算法的頻域均衡系統(tǒng)的性能。在系統(tǒng)中，可以采用算法來更新頻域?yàn)V波器的均衡系數(shù)，使得均衡器的均衡系數(shù)自適應(yīng)于信道的傳輸特性。

3、該方法得到的均衡系數(shù)比通過信道估計(jì)方法得到的結(jié)果更加準(zhǔn)確，均衡后的效果也更好。圖采用算法的頻域均衡系統(tǒng)理論分析采用算法的頻域均衡系統(tǒng)如圖所示。此類均衡器有兩種工作模式：訓(xùn)練模式和跟蹤模式。在訓(xùn)練模式下，發(fā)送的序列是接收端已知的。均衡器通過比較接收信號(hào)和發(fā)射信號(hào)，來訓(xùn)練自適應(yīng)均衡器的均衡系數(shù)。如果參數(shù)設(shè)置妥當(dāng)，在經(jīng)過若干幀的訓(xùn)練序列后，均衡器的系數(shù)將收斂到信道頻域響應(yīng)互逆。在跟蹤模式下，通信系統(tǒng)才真正開始數(shù)據(jù)傳輸，此時(shí)的接收機(jī)采用訓(xùn)練好的系數(shù)來均衡接收到的數(shù)據(jù)。同時(shí)，均衡后的數(shù)據(jù)和判決后的數(shù)據(jù)又一起用來更新均衡器的系數(shù)。與傳統(tǒng)的算法不同的是，在該系統(tǒng)中，所有的系數(shù)更新在此簡(jiǎn)要介紹一下處理過程，發(fā)

4、射端產(chǎn)生的隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)據(jù)經(jīng)過調(diào)制之后，加上循環(huán)前綴，通過高斯白噪聲多徑信道，接收端首先除去接收數(shù)據(jù)中的循環(huán)前綴，然后通過模塊實(shí)現(xiàn)采用算法的頻域均衡功能。解調(diào)后得到的數(shù)據(jù)將與原始發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以計(jì)算誤碼率。模塊是這個(gè)系統(tǒng)的核心模塊，其功能是根據(jù)輸入的模式，用接收的數(shù)據(jù)訓(xùn)練均衡器模塊或者對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡，輸出的是均衡后的數(shù)據(jù)。仿真結(jié)果首先，讓系統(tǒng)工作在訓(xùn)練模式，然后把從模塊輸出并經(jīng)過均衡處理的信號(hào)輸入模塊來觀測(cè)均衡后信號(hào)的星座圖。通過對(duì)星座圖的實(shí)時(shí)觀察，可以看收稿日期：作者簡(jiǎn)介：王東光（），男，碩士研究生，主要研究方向：通信中的信號(hào)處理；葛萬(wàn)成（），男，博士生導(dǎo)師，同濟(jì)大學(xué)中德學(xué)院教授，

5、主要研究方向：通信中的信號(hào)處理。電腦知識(shí)與技術(shù)本欄目責(zé)任編輯：謝媛媛到輸出的數(shù)據(jù)點(diǎn)由雜亂無章逐漸集中到調(diào)制的個(gè)點(diǎn)附近。同時(shí)可以觀察到模塊中顯示的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)數(shù)在增加到某一數(shù)值后就停止增加。至此均衡器完成了訓(xùn)練過程，此時(shí)便可以正確地對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡處理。下圖給出了該訓(xùn)練過程中的四個(gè)瞬間星座圖截圖，它們是系統(tǒng)分別完成幀、幀，幀和幀訓(xùn)練序列以后，通過均衡器均衡后的信號(hào)的星座圖。況下，系統(tǒng)通信的誤碼率幾乎可以降為零。開發(fā)研究與設(shè)計(jì)技術(shù)圖跟蹤模式中的均衡后信號(hào)星座圖結(jié)論系統(tǒng)完成訓(xùn)練模式后，均衡器的參數(shù)基本接近最佳值，此時(shí)系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的傳送數(shù)據(jù)。觀察模塊中的模塊的輸出，第二項(xiàng)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)將不再增長(zhǎng)，說明采用訓(xùn)練

6、后的系數(shù)進(jìn)行均衡，能夠得到誤碼極低的接收數(shù)據(jù)，均衡效果顯著。為了獲得更好的均衡效果，需要付出的代價(jià)就是要額外傳輸若干幀的訓(xùn)練序列，運(yùn)算量會(huì)相應(yīng)增大。參考文獻(xiàn)：，宋鐵成，尤肖虎，沈連豐基于系統(tǒng)信號(hào)處理方式的高速單載波系統(tǒng)東南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），（）：施婷婷，周世東，姚彥時(shí)變信道下頻域均衡系統(tǒng)的干擾抑制清華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），（）：劉謙雷，楊綠溪單載波頻域均衡與多載波誤碼性能的理論比較電子與信息導(dǎo)報(bào)，：圖均衡后信號(hào)星座圖在完成了訓(xùn)練過程后，使系統(tǒng)工作在跟蹤模式，此時(shí)的星座圖如圖所示。通過仿真可以看出，采用算法的頻域均衡器，在訓(xùn)練過程完成后，即可以自適應(yīng)地針對(duì)信道特性而調(diào)整均衡系數(shù)，達(dá)到很好

7、的均衡效果。在訓(xùn)練過程足夠長(zhǎng)并且信道為非時(shí)變信道的情（上接第頁(yè)）參考文獻(xiàn)：徐超與相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)會(huì)管理系統(tǒng)石家莊學(xué)院學(xué)報(bào)，（）王丹玲淺談網(wǎng)絡(luò)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，（）孫雯基于結(jié)構(gòu)的學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)安徽教育學(xué)院學(xué)報(bào)，（）沈延兵，江華，金健美，陶德坤基于的高校學(xué)生勤工助學(xué)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)教育信息化，（）建筑工程質(zhì)量監(jiān)督”管理信息系統(tǒng)分析大理師羊海潮“專學(xué)報(bào)，（）張鈺，王坤俠高校教務(wù)管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，（）俞定國(guó)，楊軍木用和開發(fā)三層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)紹興文理學(xué)院學(xué)報(bào)，（）丁哲一體化的高校研究生信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)高等教育與學(xué)術(shù)研究，（）喬維

8、德基于和結(jié)構(gòu)相結(jié)合的網(wǎng)上考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)天津電大學(xué)報(bào)，（）張新，蔣勵(lì)采用技術(shù)的網(wǎng)上數(shù)字電路課件電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)， ，（）能監(jiān)控方式都是通過訪問的方式來獲取操作系統(tǒng)提供的資源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。另外，隨著并發(fā)用戶數(shù)目的不斷提升，應(yīng)用服務(wù)器可能會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的錯(cuò)誤信息，根據(jù)這些錯(cuò)誤信息，測(cè)試人員就可以與開發(fā)人員進(jìn)行相關(guān)的配合，來對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行修改或者對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)器配置參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以滿足更大的用戶數(shù)目的需求。在這里，可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤如應(yīng)用服務(wù)器拒絕更多的用戶連接請(qǐng)求或者數(shù)據(jù)庫(kù)的連接池已經(jīng)被占用，測(cè)試人員可以修改相應(yīng)的限制要求，對(duì)服務(wù)器的配置參數(shù)或者應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。另外，在性能測(cè)試過程中，還可以長(zhǎng)時(shí)間的并發(fā)訪問應(yīng)用系統(tǒng)，檢查系統(tǒng)是不是存在內(nèi)存泄露以及有宕機(jī)的問題。總結(jié)網(wǎng)絡(luò)辦公為世人矚目，其發(fā)展的必要性和重要性已不言而喻。隨著的日新月異，工作流管理的產(chǎn)品也是層出不窮，它的主要特點(diǎn)是使處理過程自動(dòng)化，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其軟件的發(fā)展，為用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)工作流管理提供了新的機(jī)遇。隨著工作流技術(shù)的不斷拓展和成熟，工作流系統(tǒng)將成為企業(yè)信息環(huán)境中不可缺少的