【正文】 道 均衡由固定均衡器或人工調(diào)整參數(shù)的均衡器來完成。 1965 年， DiToro 獨立地把自適應(yīng)均衡器應(yīng)用于對抗碼間干擾對高頻鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊憽?LMs 類算法和 RLS 類算法是自適應(yīng)濾波算法的兩大類，之后在此基礎(chǔ)上提出了各種改進的算法。 新疆大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 2 均衡技術(shù)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?。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。 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(shè)備和接受設(shè)備之間用以傳輸信息的物理介質(zhì)，其分為有限信道和無限信道兩類。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(shè)備和傳輸媒質(zhì)，與調(diào)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(guān)心其中間的環(huán)節(jié) (如調(diào)制器和解調(diào)器等 )的工作過程。信道的相頻響應(yīng)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(nèi) )(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(yán)格實現(xiàn)的。然后，介紹了最常用的自適應(yīng)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(jié)果的分析，得出了如何通過調(diào)整算法和算法里的參數(shù)，來實現(xiàn)自適應(yīng)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(shè)計的要求。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。典型的訓(xùn)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(xùn)練序列后面的是用戶消息碼元序列。通常，均衡器需要通過重復(fù)性地周期訓(xùn)練保證能夠一直有效地抑制碼間干擾。圖 1 為加入時域的數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)，均衡之前的所有設(shè)備的頻率特性的用 H(ω)表示，它是發(fā)送濾波器、信道和接收濾波器的頻率特性的乘積。 ?H 滿足無碼間的干擾的條件 : SS TTiH ????????? ?? ??? π2 39。抽頭太多會給制造和使用都帶來困難。因為 y(t)是輸入 x(t)于沖擊響應(yīng) e(t)的卷積，故利用 e(t)為沖擊序列的特點，可得： y(t)=x(t)*e(t)= )( bNN i iTtxc ??? （ ） T bT bT bT b T bC i C 0 C 1C 1 C i+y ( t )X ( t ) 圖 線性橫向濾波器 于是在抽樣時刻 0tkTt bk ?? 有 y(k)=y(k )0tTb? = )(0 bbNN i iTtkTc ????= ]))[(0tTikxc bNN i ???? （ ） 簡寫為： )( ikNN ik xcy ????? （ ） 上式表明，均衡器在第 k 抽樣時刻得到的樣道，將由 2N+1 個 ic 與 ikx? 乘積之和來確定。這是因為，當(dāng)輸入波形想 x(t)給定，即各種可能的 ikx? 確定時，通過調(diào)整 ic 使指定的 ky 等于 0 是容易辦到的，但同時要求 k=0 以外的所有 ky 都等于 0 卻是一件很難的事。 時域均衡的實現(xiàn)方法有多種，但從實現(xiàn)的原理上看，大致可分為預(yù)置式自動均衡和自適應(yīng)式自動均衡，前面已 經(jīng)有介紹。 新疆大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 8 3 LMS 算法 1959年， Hoff提出了 LMS （ Least mean square）算法， LMS算法的優(yōu)點是 :實現(xiàn)簡單，不需要計算有關(guān)的相關(guān)函數(shù)，不需要求矩陣逆運算等。 一般來說， LMS算法包含兩個基本過程： ： (a)、計算線性濾波器輸出對輸入信號的響應(yīng)； （ b）、通過比較輸出結(jié)果與期望相應(yīng)產(chǎn)生估計誤差。在數(shù)字信號處理中，我們一般采用)(kTx 表 示這一輸入值，這里將其記為 kx 。 ，這個誤差信號就成為自適應(yīng)濾波器的控制信號。 kTTkLi ikik XWWXxwy ??? ?? ?0 （ ） kTkTkkkkk XWdWXdyde ?????? （ ） WXXWWXdde TkkTTkkkk ??? 222 （ ） ? ? ? ? ? ? ? ?WXXEWXdEWdEeE TkkTkkTkk ??? 222 （ ） 定義 R 為下述方程： 新疆大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 10 ? ?????????????????2101210101020LkkLkkLkLkkkkkLkkkkkTkkxxxxxxxxxxxxxxxEXXER??????? （ ） 該方陣即為輸 入相關(guān)矩陣，其中主對角線上的各項是輸入信號的諸元素的均方值，其他項則是輸入信號元素之間的互相關(guān)值。 上述過程表示為： ? ?kkk WW ????? ?1 （ ） 式（ 38）中 錯誤 !未找到引用源。 LMS 算法為這兩個問題提供了一條簡單的解決途徑。 在 LMS 算法中，簡單的取 2ke 對均衡系數(shù)的導(dǎo)數(shù)作為梯度的估計值。 （ ） 實際應(yīng)用中 錯誤 !未找到引用源。 注釋 2 ：若取 ? ? ? ? ? ? ,02,0(, ???? ??? ），其中 anxnx an H則的到歸一化 LMS 算法。 Matlab的命令表達與數(shù)學(xué)、工程中常用 的習(xí)慣形式十分相似，與 C、 FORTRAN等高級語言相比， matlab的語法規(guī)則更簡單、表達更符合工程慣用。 %輸入信號抽樣點數(shù) k=128。 a=1。 %信號 s時域波形 title(39。n39。 %加入均值為零的高斯白噪聲 %設(shè)置初值 y=zeros(1,N)。 %誤差信號 %用 LMS算法迭代濾波 for i=(k+1):N XN=xn((ik+1):(i))。 end pp(q,:)=(e((k+1):N)).^2。)。)。 plot(t,bi,39。收 斂曲線 39。由以上分析可知，步長為越大時，均衡器雖然收斂越快；但步長越大， 均衡器收斂效果不好。 新疆大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 18 致 謝 四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，但對于我的人生來說，這僅僅只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。您治學(xué)嚴(yán)謹，學(xué)識淵博， 思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者。 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。 偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻給一位平凡的人，我的導(dǎo)師。本次程序設(shè)計中， μ= 效果最佳。 hold