【正文】 的原理與特點(diǎn) 盡管理論上存在理想的基帶傳輸特性，但在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)，由于存在設(shè)計(jì)誤差和信道特性的時(shí)變性，故在抽樣時(shí)刻總是存在一定的碼間干擾，從而導(dǎo)致系統(tǒng)性能的下降。這樣就可以在收到訓(xùn)練序列后，使得均衡器的濾波系數(shù)已經(jīng)接近于最佳值；其次在接收數(shù)據(jù)時(shí)，均衡器的自適應(yīng)算法就可以跟蹤不斷變化的信道，自適應(yīng)均衡器將不斷改變其濾波特性。首先，發(fā)射機(jī)發(fā)射一個(gè)已知的定長(zhǎng)的訓(xùn)練序列，以便接收機(jī)處的均衡器可以正確的設(shè)置。 該條件稱為奈奎斯特第一準(zhǔn)則，它為我們提供了檢驗(yàn)一個(gè)給定系統(tǒng)特性 )(wH 是否產(chǎn)生碼間干擾的方法。根據(jù)圖 23，可以得出常用的信道數(shù)學(xué)模型為 )(*)()( tnhtstr c ?? 式中 )(ts 是傳輸信號(hào)， )(thc 是信道沖擊響應(yīng)， )(tn 是功率譜為 2/0N 的加性高斯白噪聲。 通信信道模型如圖 23 所示，發(fā)射端發(fā)送的信號(hào) )(ts 經(jīng)過信道傳送時(shí)，首先受信道傳輸?shù)挠绊?，再?jīng)由加性高斯白噪聲 (AWGN )惡化，便成為接收端收接收到的信號(hào)。除此之外，信道的加性噪聲同樣會(huì)對(duì)信號(hào)傳輸產(chǎn)生影響。 這兩種變化的原因截然不同的。為了使碼間干擾減少到最少的程度，就需要采用自適應(yīng)均衡技術(shù)。 如果在信號(hào)頻帶內(nèi)， )(w? 不是頻率的線性函數(shù)，即 )(w? 不是常數(shù)，那么信號(hào)的各個(gè)頻率分量通過信道后將產(chǎn)生不同的時(shí)延，從而引起波形失真。在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi) )(wHc 保持恒定的信道，稱為恒參信道；否則稱為變參信道。 在信道中發(fā)生的基本物理過程是電磁波的傳播。它可分為有線信道和無線信道兩大類。信道在允許信號(hào)通過的同時(shí)又給信號(hào)以限制和損害，信道的特性將直接影響通信的質(zhì)量。由于無線通信信道具有隨機(jī)性和時(shí)變性，即信道特性事先是未知的，信道響應(yīng)是時(shí)變的，這就要求均衡器必須能夠?qū)崟r(shí)地跟蹤通信信道的時(shí)變特性，可以根據(jù)信道響應(yīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)抽頭系數(shù)，我們稱這種可 以自動(dòng)調(diào)整濾波器抽頭系數(shù)的均衡器為自適應(yīng)均衡器。頻域均衡滿足奈奎斯特定理的要求，僅在判決點(diǎn)滿足無碼間干擾的條件相對(duì)寬松一些。理論和實(shí)踐證明，在接收系統(tǒng)中插入一種濾波器，可以校正和補(bǔ)償系統(tǒng)的特性，減少碼間干擾的影響。 關(guān)鍵字 ： 自適應(yīng)均衡器， LMS， RLS， CMA ， MATLAB 引言 ： 通常信道特性是一個(gè)復(fù)雜的函數(shù)，它可能包括各種線性失真、非線性失真、交調(diào)失真、衰落等。數(shù)字基帶均衡系統(tǒng)設(shè)計(jì) — 綜合實(shí)踐論文 摘要 ： 本文在對(duì)無線通信信道進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，闡述了信道產(chǎn)生碼間干擾的原因以及無碼間干擾的條件，介紹了奈奎斯特第一準(zhǔn)則和時(shí)域均衡的原理。最后選用線性橫向均衡器結(jié)構(gòu)與上述 3種系數(shù)調(diào)整算法，利用 MATLAB進(jìn)行仿真，并對(duì) 結(jié)果進(jìn)行分析與比較。 數(shù)字信號(hào)經(jīng)過這樣的信道傳輸后，由于受到了信道的非理想特性的影響，在接收端就會(huì)產(chǎn)生碼間干擾 (ISI)，使系統(tǒng)誤碼率上升，嚴(yán)重情況下使系統(tǒng)無法繼續(xù)正常工作。時(shí)域均衡是從時(shí)間響應(yīng)的角度考慮，使包括均衡器在內(nèi)的整個(gè)傳輸系 統(tǒng)的沖擊響應(yīng)滿足無碼間干擾的條件。如果接收端知道信道特性，例如信道沖擊響應(yīng)或頻域響應(yīng)，一般采用簡(jiǎn)單的手動(dòng)調(diào)整方式。實(shí)際信道都不是理想的，均具有非理想的頻率響應(yīng)特性，同時(shí)還不可避免地存在著噪聲干擾和其他干擾。狹義信道是指介于發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備之間的傳輸媒質(zhì)構(gòu)成的信號(hào)通路。廣義信道又分為調(diào)制信道和編碼信道。 信道模型 在線性條件下，信道的傳輸特性決定于等效四端網(wǎng)絡(luò)的傳輸函數(shù) )(wHc 。如果在信號(hào)頻帶內(nèi)，信道的幅度響應(yīng) )(wHc 不是常數(shù)，信號(hào)的各頻率分量將受到不同的衰減，在輸出端疊加后將發(fā)生波形的畸變或失真，這種失真稱為幅度失真。這種帶限信道對(duì)數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)闹饕绊懯且鸫a元波形的展寬，從而產(chǎn)生碼間干擾。慢變化和快變化沒有明顯的分界，但一般認(rèn)為在 5 分鐘或者更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)才顯現(xiàn) 的變化屬于慢變化，而在分秒間顯現(xiàn)的變化屬于快變化。 通信信道模型 前面討論了恒參信道和隨參信道傳輸特性以及對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?。因此，通常近似認(rèn)為通信系統(tǒng)的噪聲是加性高斯白噪聲 (AWGN )，其雙邊功率譜密度為 )/(2)( 0 Zn HwnwP ? 自相關(guān)函數(shù)為 )(2)( 0 ??? nRn ? 式 ()說明，零均值高斯白噪聲在任意兩個(gè)不同時(shí)刻的取值是不相關(guān)的，因而也是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。在加性高斯白噪聲 (AWGN)信道中實(shí)現(xiàn)信號(hào)的全通或者非色散幾乎是不可能的。 數(shù)字通信系統(tǒng)等效模型 ??na )(wC + )(tn )(wGR 抽樣判決器 }?{na 發(fā)送濾波器 接收濾波器 信道 )(wGT )(ts 信道 + )(tr AWGN 碼間干擾的基帶傳輸特性應(yīng)滿足 si ss TwTiwHT ?? ???? ||,1)2(1 或 ssi s TwTTiwH ?? ???? ||,)2( 基帶系統(tǒng)的總特性 )(wH 凡是能符合此要求的，均可以消除碼間干擾。 自適應(yīng)均衡器一般包括兩種工作模式，即訓(xùn)練模式和跟蹤模式。在設(shè)計(jì)訓(xùn)練序列時(shí)，要求做到即使在最差的信道條件下，均衡器也能通過這個(gè)訓(xùn)練序列獲得正確的濾波系數(shù)。均衡器一般放在接收機(jī)的基帶或中頻部分實(shí)現(xiàn)，基帶包絡(luò)的復(fù)數(shù)表達(dá)式可以描述帶通信號(hào)波形，所以信道響應(yīng)、解調(diào)信號(hào)和自適應(yīng)算法通常都可以在基帶部分被仿真和實(shí)現(xiàn)。 假設(shè)插入可調(diào)濾波器前的基帶系統(tǒng)如圖所示，其總特性不滿足奈奎斯特第一準(zhǔn)則，即存在一定的碼間干擾。 wH 將可消除碼間干擾。 既然 )(wT 是按式 ()開拓的周期為 sT/2? 的函數(shù)，則 )(wT 可用傅里葉級(jí)數(shù)來表示，即 wjnTn nseCwT ???????)( 其中 dwewTTC s s sTT wTjsn ??? / / )(2 ?? ?? 由上式可