【正文】 期，能消除碼間干擾對數(shù)據(jù)傳輸惡化影響的電話信道 均衡由固定均衡器或人工調整參數(shù)的均衡器來完成。 1965 年， Lucky 在均衡問題方面取得了突破性進展，他提出迫零算法并用來自動調整 橫向均衡器的抽頭加權系數(shù)。Lucky 工作的顯著特征是使用了極大一極小型性能準則，它對橫向均衡器內的鄰近脈沖所引起的碼間干擾具有強迫為零的作用，從而得名為迫零算法。第二年，他又將此算法推廣到跟蹤方式。 1965 年， DiToro 獨立地把自適應均衡器應用于對抗碼間干擾對高頻鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊憽?1967 年， Austin 提出了判決反饋均衡器 (Decision Feed back Equalizer， DFE)，判決反饋均衡器包括前饋部分和反饋部分，判決反饋均衡的基本方法就是一旦信息符號經(jīng)檢測和判決以后，它對隨后信號的 干擾在其檢測之前可以被估計并消減，這種反饋使得均衡器具有無限沖激響應，從而使它對信道的時延畸變有良好的補償作用。 1969 年， Gersho 等人提出了根據(jù)最小均方誤差準則的自適應均衡算法 (Least Mean Square， LMS)， 1970 年， Brady 提出分數(shù)間隔自適應均衡器 (Fractionally Spaced Equalizer， FSE)方案。 1972 年， Ungertboeck 使用 LMS 算法對自適應橫向均衡器的收斂性能進行了詳細的數(shù)學分析， 1974 年， Godard 在卡爾曼濾波理論上推導出遞推最小均 方算法 (Recursive Least Squares， RLs)。 LMs 類算法和 RLS 類算法是自適應濾波算法的兩大類，之后在此基礎上提出了各種改進的算法。 1975 年，日本學者 首次提出了盲均衡的概念，從此盲均衡成為國際研究熱點。盲均衡是一種不需要發(fā)射機發(fā)送已知信號序列進行訓練、僅利用信道輸入和輸出信號的基本統(tǒng)計特性就能對信道的色散特性進行均衡的一種特殊的均衡技術。 1979 年， Satorius 等人提出了格型自適應均衡器。 新疆大學科學技術學院畢業(yè)論文（設計） 2 均衡技術簡介 均衡主要是用于消除碼間干擾，其機理是對信道或整個傳輸系 統(tǒng)特性進行補償，從而達到系統(tǒng)傳輸?shù)囊??；趯π盘柕难芯拷嵌然蝾I域的不同，均衡有兩種實現(xiàn)途徑 :頻域均衡和時域均衡，顧名思義，頻域均衡就是從頻域上來補償系統(tǒng)的頻率特性，時域均衡是從時間響應的角度來校正信號畸變。時域均衡的原理已在數(shù)字通信中占有重要的地位，得到廣泛的應用，故本文的自適應均衡器的理論研究和實現(xiàn)均在時域均衡下進行。 均衡技術可以分為線性均衡和非線性均衡兩類，兩者的差別主要在于自適應均衡器的輸出被用于反饋控制的方法，如果判決輸出沒有被用于均衡器的反饋邏輯中，那么均衡器是線性的 。如果判決輸出被用于反饋邏 輯中并幫助改變了均衡器的后續(xù)輸出，那么均衡器是非線性的。 信道、碼間干擾 信道 信道是信號的傳輸媒質，是發(fā)射機向接收機傳輸信號的載體，它由有線和無線的電線路提供的信號通路。在無線通信系統(tǒng) (如公眾移動通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)和微波視距中繼通信系統(tǒng) )中，信道是大氣或自由空間所使用的一段射頻頻譜 。在有線通信系統(tǒng)中，信道可以是同軸電纜或光導纖維等。 從研究消息傳輸?shù)慕嵌瘸霭l(fā)，將信道分為狹義信道和廣義信道，狹義信道是發(fā)送設備和接受設備之間用以傳輸信息的物理介質，其分為有限信道和無限信道兩類。而廣義信道除包 括狹義信道外，還包括發(fā)送設備和接收設備等有關部件和線路，因為在研究通信系統(tǒng)的過程中，人們關心的是經(jīng)過接收機接收檢測后，輸出消息的質量和信息量，將信源和信宿之間的各個部分都看成信道，可簡化分析的模型。 廣義信道按其所包含的功能，可以分為調制信道和編碼信道。調制信道是從調制器輸出端到解調器輸入端信號所經(jīng)過的所有電路設備和傳輸媒質，定義調制信道主要是為了考察調制解調器的特性，而不關心其中間環(huán)節(jié)的工作過程。編碼信道是從編碼器的輸出端到解碼器的輸入端信號所經(jīng)過的所有電路設備和傳輸媒質，與調制信道類似，定義編碼信道的目 的是為了研究信道編解碼器的特性，而不關心其中間的環(huán)節(jié) (如調制器和解調器等 )的工作過程。為了研究信道特性對通信質量的影響，通常還把調制信道又分為恒參信道和隨參信道，恒參信道是指信道的參數(shù)不隨時間變化，或其變化相對于信道上傳輸信號的變化極其緩慢，如以光導纖維作為傳輸介質的信道 。而隨參信道是指信道的參數(shù)隨時間發(fā)生變化，如移動通信系統(tǒng)中的無線信道。 其分類如下圖： 新疆大學科學技術學院畢業(yè)論文（設計） 3 有 線 信 道無 線 信 道恒 參 信 道隨 參 信 道有 記 憶 信 道無 記 憶 信 道調 制 信 道編 碼 信 道廣 義 信 道狹 義 信 道信 道 圖 信道分類圖 碼間干擾 在實際上通信信道是一個特性復雜的函數(shù)且還是隨時間變劃的， 使得接收到的信號己經(jīng)發(fā)生了嚴重的畸變從而產生了碼間干擾，信道一般可以用帶限的線性濾波器描述，設這類信道的頻率響應為 : )()()( fjefAfH ?? （ ） 其中， )(fA 為幅頻響應， )(f? 為相頻響應。信道的相頻響應還可以用群延遲來衡量，其定義如下 : df fdf )(21)( ??? ?? （ ） 若一個信道在發(fā)射信號占據(jù)的帶寬 w 內 )(fA 和 )(f? 均為常數(shù)，則稱信道為無畸變信道或理想信道，信號通過該信道將實現(xiàn)無失真?zhèn)鬏?，實際中，理想信道是不可能完全嚴格實現(xiàn)的。若 )(fA 和 )(f? 在發(fā)射信號帶寬內不為常數(shù)，則稱信道為畸變信道，更具體地，若 )(fA 不為常數(shù)，則稱信道為幅度 畸變信道，若 )(f? 不為常數(shù)，則為時延畸變信道。 本論文的主要研究內容 本文主要研究了自適應均衡器的結構和原理和自適應均衡的算法，以及基于 matlab自適應均衡器的設計與實現(xiàn)。首先，本文闡述了碼間干擾的產生原因及其數(shù)學模型，進而給出了時域均衡器的原理 。然后，介紹了最常用的自適應衡算法一 LMS算法，并且對基于該算法的時域均衡器進行了 MATLAB仿真，最后，通過對仿真結果的分析，得出了如何通過調整算法和算法里的參數(shù)，來實現(xiàn)自適應均衡器能夠自動跟蹤信道變化、補償信道畸變、減 少誤碼，最終達到了設計的要求。 新疆大學科學技術學院畢業(yè)論文（設計） 4 時域均衡器概括 根據(jù)時域均衡器可以分兩大類：線性均衡器和非線性均衡器。如果接收機中判決的結果經(jīng)過反饋用于均衡器的參數(shù)調整，則為非線性均衡器；反之，則為線性均衡器。在線性均衡器中，最常用的均衡器結構是線性橫向均衡器，它由若干個抽頭延遲線組成，延時時間間隔等于碼元間隔 。非線性均衡器的種類較多，包括判決反饋均衡器(DFE)、最大似然 (ML)符號檢測器和最大似然序列估計等。均衡器的結構可分為橫向和格型等。 時域均衡器的工作原理 自適應時域均衡器的 工作過程包含兩個階段，一是訓練過程，二是跟蹤過程。在訓練過程中，發(fā)送端向接收機發(fā)射一組已知的固定長度訓練序列，接收機根據(jù)訓練序列設定濾波器的參數(shù)，使檢測誤碼率最小。典型的訓練序列是偽隨機二進制信號或一個固定的波形信號序列，緊跟在訓練序列后面的是用戶消息碼元序列。接收機的自適應均衡器采用遞歸算法估計信道特性，調整濾波器參數(shù)，補償信道特性失真，訓練序列的選擇應滿足接收機均衡器在最惡劣的信道條件下也能實現(xiàn)濾波器參數(shù)調整，所以，訓練序列結束后，均衡器參數(shù)基本接近最佳值，以保證用戶數(shù)據(jù)的接收，均衡器的訓練過程成功了， 稱為均衡器的收斂。在接收用戶消息數(shù)據(jù)時，均衡器還不斷隨信道特性的變化連續(xù)地改變均衡器參數(shù)。均衡器的收斂時間受均衡算法、均衡器結構和信道特性的變化情況所決定。通常，均衡器需要通過重復性地周期訓練保證能夠一直有效地抑制碼間干擾。所以，用戶數(shù)據(jù)序列需要被分割成數(shù)據(jù)分組或時隙分段發(fā)送。均衡器通常工作在接收機的基帶或中頻信號部分，基帶信號的復包絡含有信道帶寬信號的全部信息，所以，均衡器通常在基帶信號完成估計信道沖激響應和解調輸出信號中實現(xiàn)自適應算法等。 均衡的特性對象不同，均衡可以分為頻域均衡和時域均衡兩種，頻域均衡 是使包括均衡器在內的整個系統(tǒng)的總的傳輸函數(shù)滿足無失真?zhèn)鬏敆l件；時域是從時間響應的角度來思考，使包括均衡器在內的整個系統(tǒng)的沖擊響應滿足無 ISI 條件，頻域均衡器多