信道时域均衡技术研究

摘要： 当发送信号通过非理想信道时，通常会产生码间干扰。采用均衡技术可以有效的进行补偿。均衡能够有效地克服传输中的多径干扰和消除码间串扰，是无线通信系统中的一项重要技术，并且在许多相关领域都有非常广泛的应用，目前已广泛用于通信、雷达、声纳、控制和生物医学工程等许多领域。介绍非线性均衡器，对非线性的判决反馈均衡和线性均衡做对比。仿真结果表明，判决反馈均衡器有着比线性均衡器更好的性能。

关键词： 符号间干扰；均衡；判决反馈均衡

中图分类号：TN911.5 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0520088－02

1 非线性均衡

均衡技术可以分为线性均衡和非线性均衡。如果接收信号经过均衡后，再经过判决器的输出被反馈给均衡器，并改变了均衡器的后续输出，那么均衡器就是非线性的。当信道失真较严重以致线性均衡器不易处理时，采用非线性均衡器处理会比较好。当信道中有深度频谱衰落时，用线性均衡器不能取得满意的效果，这是因为为了补偿频谱失真，线性均衡器会对出现深衰落的那段频谱及近旁的频谱产生较大的增益，从而也就增加了那段频谱的噪声从而增加了误码率。非线性均衡有着比线性均衡更好的性能，尤其是在信道中有深度衰落导致失真较严重的时候。

2 判决反馈均衡

判决反馈均衡基于这样一个原理：一旦你检测了一个当前的发送符号的值，你就可以精确的移除由这个符号给以后的信号带来的码间干扰。非线性因素是因为那用来检测最有可能实际发送的离散信号值的判决反馈装置。一旦当前的符号被检测出来就能用来移除这个信号对接下来信号的码间干扰值以及补偿下一个样点的判决反馈输入值。

图1是判决反馈均衡器的结构，从中可以看出判决反馈均衡器（DFE）由两个滤波器组成，一个前馈滤波器和一个反馈滤波器。如图所示，两个滤波器的抽头间隔均是符号间隔T，前馈部分的输入是接收信号序列。在这一方面，前馈滤波器与前面所述的线性横向均衡器相同。反馈滤波器以对先前被检测符号的判决序列作为其输入。从功能上讲，反馈滤波器用来从当前估计值中除去由先前被检测符号引起的那部分码间干扰。

从上面的仿真结果可以看出，信道b比信道a的符号间干扰要严重，在信道a情况下，判决反馈均衡效果和线性均衡相差不多，判决反馈均衡略比线性均衡好；但在符号间干扰较严重的信道b情况下，判决反馈均衡效果要比线性均衡好很多。线性均衡适用于符号间干扰不严重的情况下，在较严重的情况下，判决反馈均衡能比线性均衡得到较好的效果。

参考文献：

[1]张辉、曹丽娜，现代通信原理技术，西安：西安电子科技大学出版社，2002：100-108.

[2]David Smalley， Equalization Concepts： A Tutorial. Application Report，1994：1-6.

[3]Bernard Sklar，数字通信-基础与应用，徐平平等译，北京：电子工业出版社，2002：216-223.

[4]周杨、黄元峰，自适应均衡技术的研究，国外电子元器件，2008年8月，11期.

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