資源描述:
《最小均方算法依據(jù)最小均方誤差準則產(chǎn)生了最小均方.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、無線通信系統(tǒng)中的信道均衡1均衡器的產(chǎn)生碼間干擾的成因無線通信系統(tǒng)中,多徑傳輸效應是引起碼間干擾的一個主要因素接收時的抽樣時刻不能完全對準發(fā)送間隔是產(chǎn)生碼間干擾的原因之二均衡的目的:消除碼間干擾抽樣時刻不能完全對準當系統(tǒng)不存在采樣時刻偏差時,符號間干擾為0當采樣時刻偏差不為0,符號間干擾存在符號間干擾信號為加性干擾,影響系統(tǒng)誤碼率多徑傳輸效應?n(?)?max(t)?h(t,?)碼間干擾的體現(xiàn)形式時域:接收信號指間信號相互干擾頻域:頻率選擇性衰落克服碼間干擾的影響(均衡)時域:信號時域響應函數(shù)必須為沖擊響應函數(shù)頻域:頻域響應函數(shù)為實常數(shù)實現(xiàn)方法時
2、域:設通道響應為h(t),均衡器響應為c(t),則h(t)*c(t)=?(t),(注意這里是卷積)頻域:設通道響應為H(f),均衡器響應為C(f),則H(f)C(f)=A,(注意這里是乘積)均衡器研究現(xiàn)狀簡述碼間干擾導致信號時域響應和頻域響應的畸變均衡器的分類均衡器時域均衡器頻域均衡器最小峰值誤差準則最小均方誤差準則迫零算法卡爾曼算法維納算法LMS自適應算法傳輸信號多徑通道h(t)+噪聲均衡器c(t)解調(diào)信號s(t)y(t)x(t)均衡前:均衡后:無線通信系統(tǒng)模型均衡器的基本結構均衡器的基本結構為橫向濾波器結構
3、均衡器的沖激響應為均衡器系數(shù)的確定根據(jù)奈奎斯特(Nyquist)第一準則只有當滿足才可消除碼間干擾如果對不同的有相同的函數(shù)形式,即是以為周期的周期函數(shù),則只要在內(nèi)滿足下式即可消除碼間干擾。均衡器系數(shù)的確定均衡器系數(shù)的確定給定一個無線通信系統(tǒng)特性就可唯一地確定,于是就找到消除碼間干擾的無限多的均衡器抽頭系數(shù)。然而,使橫向濾波器的抽頭無限多是不現(xiàn)實的,而當采用有限抽頭數(shù)的橫向濾波器時,碼間干擾就不可能完全消除。那么,此時的均衡效果如何去衡量呢?設計均衡器依據(jù)的準則最小峰值誤差準則最小均方誤差準則2N
4、+1階橫向均衡器,輸入x(t),輸出y(t)均衡的基本原理抽樣電路判決電路n(t)發(fā)送濾波器傳輸信道接收濾波器均衡器實際無線通信系統(tǒng)信道模型(頻域)未加均衡器時的傳輸函數(shù)(擴展的通道模型)均衡器要對整個通道響應進行均衡所以,可以將發(fā)送/接收濾波器的非理想響應以及采樣時刻的誤差導致的碼間干擾都算作等效通道迫零算法依據(jù)最小峰值誤差準則產(chǎn)生了迫零算法均衡器均衡器輸入峰值誤差均衡器輸出峰值誤差當輸入峰值誤差時,輸出峰值誤差的極小值出現(xiàn)在時,據(jù)此可求出迫零均衡器的抽頭系數(shù)。準則一:最小峰值誤差準則迫零算法判決電路n(t)BPSK傳輸信號多徑
5、信道均衡器多徑信道也可以表示為橫向濾波器結構,其沖激響應為,階迫零均衡器的沖激響應為,則均衡器抽頭系數(shù)為準則一:最小峰值誤差準則寫成矩陣展開形式或寫成頻域形式迫零算法設發(fā)射沖激響應時,均衡器的輸入端得到的信號序列為,,均衡器的抽頭系數(shù)為,,則迫零算法可以表示為這里用x代替了信道響應h,因為x為信道的沖擊響應,實際系統(tǒng)中一般都這樣處理迫零算法的特點特點1:需要預先知道無線信道的特性,而且不可用于均衡信道特性變化的無線通信系統(tǒng)。特點2:計算過程中需要求矩陣的逆,這使得迫零算法在設計階數(shù)較大的均衡器時速度較慢。特點3:有限階迫零均衡器不能完全
6、消除碼間干擾;隨著迫零均衡器階數(shù)N的增加,均衡效果應該越來越好;當時,理論上可以完全消除多徑傳輸所引起的碼間干擾。特點4:如果迫零均衡器的抽頭系數(shù)中存在某些較大值,可能導致在均衡過程中對噪聲過分放大,致使均衡效果下降。迫零算法的仿真性能BPSK信號長度:多徑信道沖激響應系數(shù):特點3的解釋N值的選擇用階迫零均衡器去均衡徑信道時,如果,則均衡效果較差,誤碼率較高,且不同對應的均衡效果相差較多;如果,則均衡效果較好,誤碼率較低,且不同對應的均衡效果相當。用階迫零均衡器去均衡徑信道時,隨著的增加,均衡效果越來越好,誤碼率越來越低。迫零算法
7、存在的問題有限階迫零均衡器只能減小碼間干擾,并將其作用范圍拉遠,但并不能消除碼間干擾。多徑信道沖激響應系數(shù)為[0.53-0.270.13-0.07]其中后三個圖中的零點對應幅度為1迫零算法存在的問題徑信道經(jīng)階迫零均衡器均衡后每個信號都會對它后面的第個至第個信號產(chǎn)生碼間干擾。多徑信道經(jīng)過有限階迫零均衡器均衡后,碼間干擾可以得到一定的抑制,而且迫零均衡器的階數(shù)越高,均衡后的碼間干擾就越小;但只有當迫零均衡器的階數(shù)為無窮時,碼間干擾才能完全消除,在無噪聲時才能實現(xiàn)零誤碼率傳輸。特點4的解釋H(f)XC(f)=H(f)問題所在C(f)與H
8、(f)成倒數(shù)關系為進行均衡,時間上對接收信號進行了頻域的倒數(shù)操作當接收信號有噪聲