次课第05章抗衰落技术22013.pptVIP

数字移动通信 5-* * 均衡算法： 在给定均衡准则下，如何调节 加权系数以实现均衡准则的要求的方法，则成为均衡算法。 指标：收敛速度、远算量。 由于最小均方误差是建立在波形度量上的准则，所以，均方误差极小值均衡算法的性能将优于峰值失真极小值的均衡算法。这也是均方误差准则及算法得到广泛应用的原因。 3个前馈+2个反馈 * 9-* 数字移动通信 Digital Mobile Communication Digital Mobile Communication 数字移动通信 9-* 本节的要求与重点 了解均衡的基本原理 了解自适应均衡的原理 了解自适应均衡器的设计原则及应用案例 5-* 5.3 自适应均衡技术 信道的多径特性 ? 相关带宽 从时域上看，多径引起？ 从频域上看，多径引起？ 码间串扰是移动无线信道中传输高速率数据的主要障碍，均衡技术可克服码间串扰。 5-* 5.3 自适应均衡技术 从广义上讲，均衡指任何可以用来削弱码间串扰的信号处理方法。 由于移动无线信道的时变特性，要求均衡器能够实时跟踪信道的变化 ? 自适应均衡器。 5-* 5.3 自适应均衡技术 概念：对移动信道特性进行均衡，矫正信道传输函数使其满足无失真传输条件。 方法：接收端产生与信道相反的特性，抵消时变多径传播特性引起的码间串扰 。 目标：消除信道的频率选择性和时间选择性 。 5-* 5.3.1 自适应均衡原理 f(t )是广义信道，综合反映了发射机、信道和接收机的射频、中频部分的总的传输特性。 5-* 5.3.1 自适应均衡原理 根据信道特性，通过均衡进行补偿。 5.3.1 自适应均衡原理 自适应均衡的出发点：利用误差信号e(t)对自适应均衡器进行训练，调节均衡器的权系数，使得均方差最小。 5.3.1 自适应均衡原理 采用均衡时的典型数据发送格式 训练序列设计要求： 在最差的信道条件下，均衡器也能通过该序列获得正确的滤波系数。 训练结束后，均衡器的滤波系数已经接近于最佳值。 数据 训练 数据 训练 同步头 5.3.1 自适应均衡原理 自适应均衡器工作模式 训练模式：发射信号中包含一个已知的、定长的训练序列，以便均衡器根据信道特性调整滤波器系数。 跟踪模式：在训练序列后传送用户数据，接收机处的均衡器将通过自适应算法来修正滤波器系数，不断跟踪信道变化并作出补偿。 5-* 5-* 自适应均衡器能够基于对信道特性的测量随时调整自己的系数，以适应信道特性的变化。自适应均衡器的结构如下图 具有训练模式和跟踪模式两种工作模式。 需要思考的问题 训练序列的长度会影响什么？ 长度越长，均衡器性能越好，缺点是什么？ 数据传输效率下降 需要在性能与数据传输效率之间进行折中 5-* 需要思考的问题 要多次发送训练序列，信道的时变性要求不能发一次 而且发送训练序列的频率与信道的时变性有关 5-* 5-* 5.3.2 均衡器的分类 一、按照技术类型 线性均衡：均衡器的输出 d(t )未应用于均衡器的反馈逻辑中。 非线性均衡：均衡器的输出 d(t )被应用于反馈逻辑中，并影响了均衡器的后续输出。 5-* 二、按照频谱效率 基于训练序列的均衡 ：发射端发送训练序列，接收端根据此训练序列对均衡器进行调整。 盲均衡 ：不需要训练序列，利用发射信号特性进行调整，频谱利用率高，但收敛速率慢，目前在实际中难以较好地应用。 半盲均衡 ：初始引导调节均衡器参数，随后在同步接收的前提下自主调节系数，效率居中。 5-* 5.3.3 自适应均衡算法 主要解决2个问题： （1）如何产生抽头系数{Wk}？ ====》均衡器的主要工作，即各种均衡准则。 （2）如何使得{Wk}随信道变化而变化？ ====》自适应均衡算法。 一、均衡准则 均衡准则－－权系数的优化准则 最小峰值失真准则：使码间串扰值最小。 最大失真定义为均衡器输出端的最大码间串扰。 要求使最大失真最小化。 最小均方误差准则：均衡器期望输出值和实际输出值间的均方误差最小化。 5-* 二、典型自适应均衡算法 均衡算法 在给定均衡准则下，如何调节加权系数以实现均衡准则的要求的方法，称为均衡算法。 指标 收敛速度 运算量 误差特性 5-* 二、典型自适应均衡算法 采用准则：最小均方误差准则 R：均衡器的输入协方差矩阵 P：输入信号与期望输出值间的互相关量 5-* 二、典型自适应均衡算法 采用准则：最小均方误差准则 当均衡器的输入与期望输出一定时，均方差由权重向量W决定，使得均方差最小的W就是最优的权重向量。 5-* 二、典型自适应均衡算法 最小均方误差算法（