【正文】 （）式（49）中， 是的最大特征值。這個過程重復(fù)進行直到最佳權(quán)被找到為止。根據(jù)梯度搜索法的基本思想，若權(quán)矢量在時刻值記為，為求得一個權(quán)向量使均方誤差最小，可以從一組初始值開始，計算此時的梯度值，然后選一個新值，讓它等于初值加上一個正比于負梯度負值的增量。從數(shù)學(xué)統(tǒng)計意義上說，就是希望的均方誤差越小越好。自適應(yīng)算法根據(jù)輸入的誤差信號，按照一定的算法和準(zhǔn)則，去控制和調(diào)整各權(quán)值。這個輸入信號經(jīng)過一個乘法器與權(quán)值，,相乘，把這些相乘結(jié)果相加，便形成了此時的輸出信號。圖1中，設(shè)為輸入信號，它表示了連續(xù)時間信號在時刻的離散采樣值。(Adaptive process)根據(jù)估計誤差自動調(diào)整濾波器參數(shù)。 LMS算法原理在設(shè)計自適應(yīng)均衡器的多種方法中，最小均方自適應(yīng)算法采用梯度搜索法，該方法收斂到最優(yōu)解遠比其他算法較快，算法原理簡單，實施容易，所以目前這一算法已廣泛用于計算自適應(yīng)濾波器的權(quán)系數(shù)。正是由于LMS算法的簡單實用，使其成為線性自適應(yīng)濾波器算法的參照標(biāo)準(zhǔn)。這種均衡器過去實現(xiàn)起來比較復(fù)雜，但隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微處理機的應(yīng)用，其發(fā)展十分迅速。預(yù)置式均衡是在實際傳數(shù)之前先傳輸預(yù)先規(guī)定的測試脈沖（如重復(fù)頻率很低的周期性的單脈沖波形），然后按“迫零調(diào)整原理”（具體內(nèi)容請參閱有關(guān)參考書）自動或手動調(diào)整抽頭增益；自適應(yīng)式均衡是在傳數(shù)過程中連續(xù)測出距最佳調(diào)整值的誤差電壓，并據(jù)此電壓去調(diào)整各抽頭增益。這說明，用有限長的橫向濾波器有效減少碼間串?dāng)_的可能的，但完全消除是不可能的。 現(xiàn)在我們以只有三個抽頭的橫向濾波器為例，說明橫向濾波器消除碼間串?dāng)_的工作原理。2…….,0 k=0, 常數(shù)但完全做到有一定的困難。我們希望抽樣時刻無碼干，即： 當(dāng)k≠0，k=177。若該有限長橫向濾波器的單位沖擊響應(yīng)e(t),響應(yīng)的頻率特性為E(ω),則e(t)= （）E(ω)= （） 下面我們考察該橫向濾波器的輸出y(t)的波形。設(shè)在基帶系統(tǒng)接收濾波器于判決器之間插入一個具有2N+1個抽頭的橫向濾波器。故實際只要一、二十個抽頭的濾波器就可以了。于是，在接收濾波器的輸出端增加一個均衡器，其特性為T(ω),令：T(ω) H(ω)=，則滿足無碼間的干擾的條件:, （）如果T(ω)是以為周期的周期函數(shù)，即 （）可得到：， （）還可以用傅里葉級數(shù)來表示即： （）其中： （）或者 （）再對求傅立葉反變換,即可得其單位沖擊響應(yīng)為： （）上訴表明，借助橫向濾波器實現(xiàn)均衡是可能的，并且只要用無限長的橫向濾波器，就能做到消除碼間串?dāng)_的影響，然而，橫向濾波器的抽頭無限多是無現(xiàn)實的，大多情況下也是不必要的。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。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(fù)包絡(luò)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(yīng)和解調(diào)輸出信號中實現(xiàn)自適應(yīng)算法等。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。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)。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。自適應(yīng)時域均衡器的工作過程包含兩個階段，一是訓(xùn)練過程，二是跟蹤過程。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。如果接收機中判決的結(jié)果經(jīng)過反饋用于均衡器的參數(shù)調(diào)整，則為非線性均衡器；反之，則為線性均衡器。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。 本論文的主要研究內(nèi)容本文主要研究了自適應(yīng)均衡器的結(jié)構(gòu)和原理和自適應(yīng)均衡的算法，以及基于matlab自適應(yīng)均衡器的設(shè)計與實現(xiàn)。信道的相頻響應(yīng)還可以用群延遲來衡量，其定義如下: （）若一個信道在發(fā)射信號占據(jù)的帶寬內(nèi)和均為常數(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)鬏敚瑢嶋H中，理想信道是不可能完全嚴(yán)格實現(xiàn)的。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。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。廣義信道按其所包含的功能，可以分為調(diào)制信道和編碼信道。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。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。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。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(yīng)用，故本文的自適應(yīng)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(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蟆Ｃぞ馐且环N不需要發(fā)射機發(fā)送已知信號序列進行訓(xùn)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(shù)。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。1969年，Gersho等人提出了根據(jù)最小均方誤差準(zhǔn)則的自適應(yīng)均衡算法 (Least Mean Square，LMS)，1970年，Brady提出分?jǐn)?shù)間隔自適應(yīng)均衡器 (Fractionally Spaced Equalizer，F(xiàn)SE)方案。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?。Lucky工作的顯著特征是使用了極大一極小型性能準(zhǔn)則，它對橫向均衡器內(nèi)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。 均衡器發(fā)展及研究狀況