《無(wú)線通信基礎(chǔ)與應(yīng)用》課件第06章 均衡技術(shù)

第六章均衡概述頻率選擇性衰落信道條件下，由于多條傳播路徑具有較大的均方根時(shí)延擴(kuò)展（與符號(hào)周期可比），不同傳播路徑之間的相對(duì)時(shí)延不能忽略，這將造成嚴(yán)重的符號(hào)間干擾ISI，進(jìn)而導(dǎo)致較高的背景誤碼率。無(wú)法通過(guò)提高信號(hào)功率來(lái)解決，提高功率反而提高了干擾強(qiáng)度；也無(wú)法通過(guò)選擇成形脈沖來(lái)解決，因?yàn)镮SI是信道引入的。針對(duì)上述問(wèn)題有多種解決途徑，其一是直面現(xiàn)實(shí)，想辦法在ISI已經(jīng)發(fā)生的前提下消除其影響，即均衡技術(shù)；其二是在發(fā)射信號(hào)上下功夫，破壞發(fā)生頻率選擇性衰落發(fā)生的條件或者充分利用頻率選擇性衰落，對(duì)應(yīng)的代表性技術(shù)分別是多載波調(diào)制和擴(kuò)頻調(diào)制。綜合考慮成本、體積、功耗等因素，加上軟件無(wú)線電平臺(tái)成本的大幅下降以及計(jì)算能力的大幅上升，目前多數(shù)接收機(jī)工作都在基帶上完成，因此我們重點(diǎn)討論數(shù)字基帶域上的信號(hào)均衡技術(shù)。無(wú)線通信基礎(chǔ)與應(yīng)用2點(diǎn)到點(diǎn)無(wú)線通信的基帶等效模型

點(diǎn)到點(diǎn)無(wú)線通信的基帶等效模型

點(diǎn)到點(diǎn)無(wú)線通信的數(shù)字均衡

點(diǎn)到點(diǎn)無(wú)線通信的離散模型

6點(diǎn)到點(diǎn)無(wú)線通信的離散模型

7信道估計(jì)與信道補(bǔ)償

8信道估計(jì)與信道補(bǔ)償

9最大似然序列估計(jì)

10

最大似然序列估計(jì)

11

信道均衡

12

迫零均衡

13

MMSE均衡

14

MMSE均衡與迫零均衡對(duì)比

15例題

16

ZF/MMSE均衡性能17

信道估計(jì)

18訓(xùn)練序列由于無(wú)線信道的時(shí)變特性，往往需要周期性地發(fā)射訓(xùn)練序列，接收機(jī)則周期性地執(zhí)行信道估計(jì)，用于一段時(shí)間內(nèi)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的均衡或信道補(bǔ)償。為保證信道估計(jì)的準(zhǔn)確性，導(dǎo)頻發(fā)送間隔應(yīng)小于信道的相干時(shí)間，也就是說(shuō)，當(dāng)信道特性變化時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)信道重新估計(jì)，以跟蹤信道的變化。GSM采用TDMA多址方式，不同的用戶占用不同的時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙包含26bit的訓(xùn)練序列，用來(lái)幫助接收機(jī)完成信道估計(jì)，進(jìn)而利用信道估計(jì)結(jié)果完成時(shí)隙中訓(xùn)練序列前后116個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)的信道補(bǔ)償。訓(xùn)練序列位于兩個(gè)數(shù)據(jù)塊之間，使得訓(xùn)練序列與待均衡的數(shù)據(jù)塊在時(shí)間上盡可能接近，最大限度地維護(hù)信道估計(jì)的時(shí)間相關(guān)性。19導(dǎo)頻信號(hào)設(shè)計(jì)

20導(dǎo)頻信號(hào)設(shè)計(jì)

21導(dǎo)頻信號(hào)設(shè)計(jì)

22

橫向?yàn)V波自適應(yīng)均衡

23橫向?yàn)V波自適應(yīng)均衡

24

最小均方（LeastMeanSquares，LMS）均衡算