基于DTTB单载波频域均衡技术研究

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单载波频域均衡(SC-FDE)技术的研究的开题报告

单载波频域均衡(SC-FDE)技术的研究的开题报告

单载波频域均衡(SC-FDE)技术的研究的开题报告一、选题背景在无线通信系统中,无论是在室内还是户外,信道的复杂性使得无线信号的传输难以保持稳定和准确。

单载波频域均衡技术(SC-FDE)作为一种流行的数字信号处理技术,可以显著提高无线通信信号的传输质量和可靠性,在过去几年中得到了广泛的应用。

本文的主要目的是探究SC-FDE技术的原理、性能和应用,以及如何优化其性能。

二、研究意义现今,几乎所有的无线通信系统都依靠数字信号处理技术进行信号调制、解调和信道均衡。

而SC-FDE正是其中重要的一种技术,它对于下一代移动通信,如5G和物联网产生了重要的影响。

此外,本文所研究的技术可以有效地提高传输速度和数据容量,减少误码率和传输延迟,为无线通信质量和可靠性的提升做出了重要贡献,因此任何对于该技术的研究都将具有重要的学术和实际意义。

三、研究内容本文的主要研究内容包括以下几个方面:1. 单载波频域均衡(SC-FDE)的原理和性质,包括发展历程、关键技术、SC-FDE 模型和基本原理等。

2. SC-FDE性能的分析与验证,包括误码率、信噪比、多径时延和频域均衡等方面的性能,采用MATLAB和Simulink软件对其进行建模、仿真和实现。

3. SC-FDE的应用,包括其在不同系统和技术领域的应用,如OFDM、MUD和STBC。

4. SC-FDE的优化和进一步的研究,包括主要缺点和面临的挑战以及未来发展趋势的分析。

四、研究方法及步骤本文将采用文献研究和模拟实验相结合的方法进行,具体步骤如下:1. 对单载波频域均衡(SC-FDE)的文献资料进行概要归纳和综合分析;2. 利用MATLAB和Simulink软件对SC-FDE进行建模、仿真和实现,以验证其性能和应用;3. 对SC-FDE的应用场景和关键技术进行全面的调研和深入研究,归纳和总结其优势和不足;4. 对已有的研究成果和相关文献进行综合分析和总结,找出未来研究方向和发展趋势。

单载波频域均衡技术分析报告

单载波频域均衡技术分析报告

二 单载波频域均衡技术 2.1 单载波频域均衡系统简介在对抗多径衰落信道方面,基本的传输技术可以分为多载波和单载波两大类。

在多载波传输技术中,最具代表性的是OFDM 技术,它通过IFFT 变换将原始的数据符号调制到正交的子载波上;在单载波传输技术中,需要在接收端采用均衡器来补偿码间串扰,均衡可以采用传统的时域滤波器,也可以在频域进行,相应的系统分别成为单载波时域均衡系统(SC —TDE)和单载波频域均衡系统(SC —FDE)。

单载波频域均衡系统结合了OFDM 系统和单载波时域均衡系统的优点,在复杂度和性能的折衷方面优于后两者。

单载波频域均衡系统框图如图15所示。

图15 单载波频域系统框图在发射端,信源产生的比特流()d n 经过调制得到符号序列()x n 后,首先经过分块操作成长度为N 的数据块0121(),(),(),...,()N x n x n x n x n -,其中()(),01k x n x Nn k k N =+≤≤- (67) 将每个快的最后g N 个符号拷贝到块首作为循环前缀,得到长度为b g N N N =+的数据块,构成发射符号序列()s n ,通过多径衰落信道()h n 和噪声方差2σ的AWGN 信道()v n 到达接收端。

在接收端,接收到的信号()r n 分成长度为b N 的数据块011(),(),...,()N r n r n r n -,其中()(),01k b b r n r N n k k N =+≤≤-。

然后对每个酷爱进行删除循环前缀的操作,得到()y n 。

使用N 点FFT 将信号变换到频域中,得到频域序列()Y n 。

在频域经过均衡处理后的序列ˆ()Xn ,再通过N 点IFFT 操作变换回时域序列ˆ()x n ,在时域进行判决,得到重建的数据符号ˆ()dn 。

单载波频域均衡系统的结构与OFDM 系统相似,二者都采用分块传输和循环前缀的结构,都使用FFT/IFFT 进行信号处理。

专利查询基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法

专利查询基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法

专利查询基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法是一种用于短波信道上实现高速数据传输的新型技术。

本发明旨在克服短波信道传输速率低、受干扰影响大的问题,提供一种简单可行的方法,从而有效地提高短波信道传输速率。

本发明的方法包括以下步骤:步骤1:估计信道衰减和频率响应。

首先,通过发送已知数据序列,并在接收端进行匹配滤波,得到接收到的数据序列。

然后,在接收端对接收到的数据序列进行FFT变换,得到接收信号的频谱。

接下来,计算接收信号频谱与已知序列频谱的互相关系数,以估计信道衰减和频率响应。

步骤2:设计频域均衡器。

基于步骤1中估计得到的频率响应,设计频域均衡器。

频域均衡器可以采用FIR或IIR滤波器结构,对接收信号的频谱进行均衡,以抵消信道引起的干扰和衰减。

步骤3:接收端解调和解码。

在接收端,对接收信号进行均衡后,使用解(调制和解码)算法对均衡后的信号进行解调和解码,以恢复原始数据。

步骤4:误码率评估和参数优化。

根据接收到的数据和已知的发送数据,计算误码率,进而评估系统性能。

如果误码率较高,则需要优化参数,例如增加发送功率、增大发送天线等。

本发明的优点如下:1.采用单载波频域均衡技术,在频域上对信道进行均衡,可以有效抵消短波信道的衰减和干扰,提高传输性能。

2.通过频域均衡器来抵消信道引起的干扰和衰减,可以降低系统复杂性,提高传输速率。

3.通过估计信道衰减和频率响应,可以根据信道状态来自适应地进行均衡,提高系统对不同信道的适应性和鲁棒性。

总之,基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法通过频域均衡来提高短波信道传输性能,可以在短波通信领域具有广阔的应用前景。

单载波频域均衡技术研究

单载波频域均衡技术研究

对频偏 影 响的敏 感程度 ,并 且对 于无编 码系 统 ,能
充分利 用 了多径 的分集 增益 ;
・ S —DE 的性 能与 O DM 系统相 近 ,对于 CF F
从对 抗频 率选择 性 衰落 的角度 而言 , 其性 能
与 O D 系统 相类似 ,在某 些具 体需要 的前 提下 , FM
用 ( DM )和 单载波 频域 均 衡 ( C F OF S .DE) 。 基 于 F TIF 实 现 的正 交 频 分 复用 ( D F/ T F OF M)
基 本原 理是把 高速 的数 据流 通过 串并转换 ,分配 到 传 输速 率相对 较低 的 多个子 信道 中进 行传 输 。每 个 子 信 道 的 比特 传 输 率 很 低 , 降 低 了传 输 符 号 的 带 宽 ,提 高 了抗 II的能力 ,但 是 OF M 存 在 峰值平 S D
收稿 日期 :2 1.72 。 0 00 .3

4 8・
现 代 导 航
系统 功放线 性 的要求 已为人 们所 熟知 ;

了算 法 复杂度 ,假 设传 输块 长 与多径 时延 扩展成 一
与 O D 系 统相 比 ,S —DE 降低 了系统 FM CF
Hale Waihona Puke 定 比例 关系 , S DE与 OF 则 CF DM 系 统 的复杂度 与 多径 时延 扩展 的对 数成 正 比;
能[。 1 1
复杂 度 ,均 衡 是在 传 输 块 的基 础 上 完 成 的 ,通 过
F T F T以及对 信道 估计 的逆 变换 处理 ,可 以有 F 、IF 效 的降低 算 法 复 杂度 并 保 证 良好 的性 能 。S —D CF E 系 统与 OF DM 系 统相 比, 具有 几乎 一样 的性 能及较

单载波通信系统的迭代频域合成均衡算法

单载波通信系统的迭代频域合成均衡算法

单载波通信系统的迭代频域合成均衡算法
单载波通信系统的迭代频域合成均衡算法是一种用于提高通信信道传输性能的技术。

在单载波通信系统中,信号通过信道传输时会受到多径效应、频率选择性衰落和噪声等影响,导致接收端信号失真和误码率增加。

为了解决这个问题,迭代频域合成均衡算法被提出。

该算法基于频域均衡原理,通过在接收端对接收到的信号进行频域均衡处理,来抵消信道引起的失真。

迭代频域合成均衡算法的基本步骤包括:
1. 通过FFT将接收到的信号转换到频域,得到频域信号。

2. 估计信道的频率响应,可以使用最小均方误差(MMSE)等方法进行估计。

3. 对频域信号进行均衡处理,通过将信道的频率响应取倒数,对频域信号进行除法操作。

4. 将均衡后的频域信号通过IFFT转换回时域信号。

5. 对时域信号进行解调和检测,得到最终的信号。

然而,单次的频域均衡可能无法完全消除信道引起的失真,特别是在高信噪比和严重的多径效应情况下。

因此,迭代频域合成均衡算法采用了迭代的方式,反复进行频域均衡和解调过程,以逐步减小失真。

迭代频域合成均衡算法的优势在于可以提供更好的信号质量和更低
的误码率。

它适用于高速数据传输和对信号质量有较高要求的通信系统,如移动通信和宽带通信。

总之,单载波通信系统的迭代频域合成均衡算法通过频域均衡处理来抵消信道引起的失真,提高通信性能。

它是一种有效的技术,可以应用于各种通信系统中,以提供更可靠的通信服务。

基于单边带调制单载波频域均衡技术的研究_张俊文

基于单边带调制单载波频域均衡技术的研究_张俊文

启度和降低时钟抖动 , 随着传输距离的增加 , 改善效 果更加显著 。最后在分析系统均衡和补偿效果参数 的基础上 , 得出了实现最佳频域均衡效果的单边带 调制点 。
2 基于单边带调制的单载波频域均衡 系统结构及原理分析
基于单 边 带(SS B)调制 的 频 域均 衡 的 理 论 核心 是在高速 DSP 等电子器件处理下 , 将接收到的信号 经过快速 傅 里叶 变换(FFT )到 频域 ;在 频域 均衡 (FDE)模块的作用下对信号的频率相关性失真进行 均衡 补 偿 , 均 衡 后 的 信 号 以 快 速 傅 里 叶 反 变 换 (IFF T)变换回时域信号 , 信号经检查判决即为输出 数据 。 这里 , 起关键作用的器件都使用高速电子器 件 , 采用 FF T 和 IFF T 的算法将信号转换到频域进行 处理 。 而光链路传输过程中 , 色散等效应正是与频率 相关的 , 因此频域均衡将能有效地进行信号补偿 。
将传输函数转换到频域 , 则可以得到光纤的色散传
d1 (t)=αVπs(t)-V4π , d2 (t)=-d1 (t), d3 (t)=αVπs(t),
递函数的表达式
H(w)=exp
j
1 2
β2 (w
-w c)2 L
+
式中 α为马赫 -曾德尔(MZ)调制系数(调制深度), s(t)是基带 信号的 交流分 量 。 在 上述电 信号驱 动 MZ 调制器和相位调制器共同作用下 , 对输 入光信 号的调制结果为
(H-T)采用高阶的有限脉冲响应数字滤波器进行 , 其构造如图 2(b)所示 。 对于 10 Gb/ s 的信号 , )3 L
+…
,
(4)
第 30 卷 第 7 期 2010 年 7 月

专利查询 基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法

专利查询 基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法

专利查询基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法【最新版2篇】篇1 目录1.引言2.背景信息3.本文方法的具体内容4.本文方法的优点5.结论篇1正文一、引言随着科技的发展,数据传输的需求越来越高,短波通信技术在军事、气象监测、应急救援等领域具有重要作用。

本文提出了一种基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法,旨在提高短波数据传输的效率和稳定性。

二、背景信息短波通信是一种通过电离层与地面反射实现远距离无线电通信的方式,具有传输距离远、抗灾能力强等优点。

但是,传统的短波通信系统存在信号干扰严重、传输速率低等问题,限制了其在现代通信中的应用。

因此,开发一种新型的短波数据传输方法具有重要的实际意义。

三、本文方法的具体内容本文提出的方法基于单载波频域均衡技术,具体步骤如下:1.发送端将数据调制到单载波上,通过频域均衡器进行预处理。

2.频域均衡器采用非线性滤波器,对信号进行补偿和矫正,提高信号的信噪比和稳定性。

3.发送端将处理后的信号通过天线发送出去。

4.接收端接收到信号后,通过频域均衡器进行预处理,还原出原始数据。

四、本文方法的优点相比于传统的短波数据传输方法,本文提出的方法具有以下优点:1.采用单载波频域均衡技术,能够有效地消除信号干扰,提高信号的稳定性和可靠性。

2.通过非线性滤波器的补偿和矫正,可以降低信号失真,提高数据传输速率。

3.适用于短波通信系统,具有广泛的应用前景。

五、结论本文提出了一种基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法,通过实验验证了该方法的有效性和优越性。

篇2 目录1.介绍2.方法介绍3.结论篇2正文一、介绍短波通信是一种通过电离层与地面之间的反射来传输信号的无线通信方式,其特点是传输距离远、抗干扰能力强。

然而,传统的短波通信系统存在着数据传输速率低、带宽窄等缺点,限制了其在现代通信领域中的应用。

因此,开发一种高速、高效的短波数据传输方法具有重要的意义。

二、方法介绍基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法是一种基于频域均衡的调制解调技术。

单载波频域均衡方法研究开题报告

单载波频域均衡方法研究开题报告

单载波频域均衡方法研究开题报告一.研究背景和意义随着无线通信技术的飞速发展,如今已经走出了1G、2G的时代,进入了3G、4G、5G的新时代。

而在当今的无线通信系统中,OFDM技术已经成为了一个重要的载波调制技术。

OFDM技术具有高速度、高效率、可靠性高等优点,因此被广泛应用于无线通信系统中,例如WLAN、HDTV、以及4G LTE等。

但是,由于OFDM技术在发送数据时分配了多个子载波来传输数据,因此会面临许多问题,例如IQ失调问题、多径效应等,这些问题会导致系统容易出现误码率高、传输速率低等问题。

在OFDM技术中,单载波频域均衡(SC-FDE)处理技术可以有效地应对这些问题,提高系统性能,是OFDM技术中最常用的一个技术。

因此,本研究将围绕单载波频域均衡方法展开研究。

以此来探索单载波频域均衡方法的优势和缺点,并在此基础上探讨优化方法,以提高单载波频域均衡方法的处理效果。

二.研究内容和研究目标本研究的主要研究内容包括:1.单载波频域均衡方法原理的研究与分析。

探讨单载波频域均衡方法的原理,并对其进行深入的分析。

分析其在OFDM系统中的应用场景和优缺点。

2.单载波频域均衡方法的现状与问题分析。

系统地介绍现阶段单载波频域均衡方法的研究成果,并分析其存在的问题,包括收敛速度慢、误码率高等问题。

3.优化处理方法的研究。

通过分析单载波频域均衡方法存在的问题,提出相应的优化方法,以提高单载波频域均衡方法的处理效果。

本研究的研究目标包括:1.深入探讨单载波频域均衡方法原理,了解其优缺点及应用场景。

2.分析现阶段单载波频域均衡方法存在的问题,并提出相应的优化处理方法,以提高系统性能。

3.通过仿真实验验证所提出的优化处理方法的有效性,并与其他方法进行比较分析。

三.研究方法和技术路线本研究将采用实验和仿真相结合的研究方法。

具体工作步骤如下:1.文献资料搜集和阅读。

对单载波频域均衡方法相关的学术文献和研究成果进行充分的收集和阅读,建立起较为完整的知识体系。

单载波频域均衡技术的研究与实现

单载波频域均衡技术的研究与实现

【 bt c]h I ( t— y bln rr c) as y hne f i n ut pt p pgt n hlne t f i c n vibl A sr tTeI I e Sm o Ie e ne cue b anla n adm l-a r aao aegs h eie yadaaaiy a S nr tf e d c d g i h o i c l e fc n l i t
S ud nd e lz i n n t e t c t ya r a iato o h e hno o y o i g【-c r i r f e e y- m a n e l g f sn l e a re r qu nc do i qua i a i lz ton
( F M) O D
0 引言 . 近年来 . 在通 信工业领域 . 宽带无线通 信技术正处 在蓬勃快速 的 发展中 , 日益受到人们的关注。 但在信号传输 过程 中。 由于多径效应 以 及 多普 勒频移等因素的影响 . 道的失 真和畸变所引起 的码问干扰成 信 为影响通信质量的主要因素 . 因此需要 有效的均衡技术来解决 在单 载波传输技术 中. 均衡可 以采用 传统 的时域 均衡器 . 可以在频域进 也 行 。单 载波系统一般通过训 练序列对 信道 响应进 行估计 . 而后通过某 种 自 应算法不断更新均衡 器的系数以跟踪信 道的变化 然而 . 适 随着 传 输信息量 的不 断增 多 . 时域 均衡器算法处 理复杂度大大 提高 . 不利 于整个 系统的设 计实现 S — D C F E系统借鉴多 载波传输 系统 O D 的 FM 基 本模 式 . 在接收端通过 F 与 IF 变换来 实现频域均衡 . 丌’ F T 对接收信 号进行频域分析 。S — D C F E技术 作为对抗码间干扰 . 高传 输信道可 提 靠 性的有效方法 , 有着 自身独特 的技术优 势 : 与时域均衡器相 比, 大大 降低了系统的复杂度 ; 较于 O D 相 F M系统 。 了对 相位 噪声 、 降低 频偏 的 敏感性和峰值平均功率 比( A R)与非 自适 应 O DM系统不 同 .C PP : F S— F E系统不需要使用编码技术来对抗频率选择性干扰l D l l

专利查询 基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法

专利查询 基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法

专利查询基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法【知识专栏】专利查询:基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法1. 引言随着信息技术的迅猛发展,短波无线通信在现代通信系统中扮演着重要的角色。

然而,由于短波信道的多径衰落和频率选择性衰落等特点,导致了短波传输速率较低的问题。

研发一种能够提高短波高速数据传输效率的方法具有重要的意义。

2. 概述本文重点探讨基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法。

该方法通过对接收信号进行均衡处理,以提高信号质量和可靠性。

其中,单载波频域均衡技术是一种重要的技术手段,能够有效抵消信道衰落带来的影响,提高信号的传输速率。

3. 单载波频域均衡原理单载波频域均衡技术是一种基于频域的信道均衡方法,通过利用上下文信息对接收信号进行补偿,从而减小干扰和噪声对信号的影响。

具体而言,它分析接收到的多径信道冲激响应,计算频域均衡滤波器的系数,将其应用于接收信号的频谱以消除频率选择性衰落引起的失真。

4. 短波高速数据传输方法基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法主要包括以下几个步骤:步骤一:接收端获取信号并进行前置处理。

在接收端,首先需要获取到发送端发出的信号,并对其进行前置处理,包括滤波、采样和时钟恢复等。

步骤二:检测信道冲激响应。

通过发送端发送已知的训练序列,接收端通过接收到的信号进行信道估计,获得信道冲激响应。

步骤三:计算单载波频域均衡滤波器的系数。

根据信道冲激响应,接收端计算频域均衡滤波器的系数。

常见的算法包括最小均方误差(LMS)算法和递归最小二乘(RLS)算法。

步骤四:应用均衡滤波器进行信号补偿。

将计算得到的频域均衡滤波器的系数应用于接收信号的频谱,以减小信道衰落引起的失真。

步骤五:解调和解码。

对补偿后的信号进行解调和解码,从而恢复原始数据。

5. 个人理解和观点基于单载波频域均衡的短波高速数据传输方法具有较高的实用价值和应用前景。

传统的短波通信在面对多路径衰落和频率选择性衰落时,容易出现严重的信号失真和传输速率低下的问题。

地面国标单载波系统频域均衡改进算法

地面国标单载波系统频域均衡改进算法
pef r an e ro m c.
【 y wod 】f q e c o an eu l ao ;P eu ne G us nw i o ep w ret ai ;D MB Ke r s r un yd m i q a zt n N sq e c; a si ht n i o e s m t n T e i i a e s i o
设 计 的, 把下 一帧 的帧头等效 为本 帧 的循 环后缀 与本 帧帧体 一起处 理 , 成类似 于 C — F M的信号格 式 。理 论分 析和仿 真 并 构 P OD
结果 表 明, 该算 法运 算量 更小 , 均衡性 能更好。
【 关键词】频域均衡 ;N序列 ; P 高斯 白噪声 功率估计 ; 面数 字电视 国家标 准 地 【 中图分 类号】T 9 9 9 N 4. 7 1 【 献标 识码】A 文
I p o e e u n y Do an Eq aia in Alo i m o m r v d Fr q e c m i u l to g rt z h f r DTM B S n l r ir S se i ge Ca re y tm
W ANG n me ,GUO L tn Ho g i i g i
( gtlT n i eig R s rh V E gn r e ac e t f F zo n e i,F zo 5 0,C ia a e n e e v sy
【 bt c】 I t S g —a i m d (=) o h tr ta it teio C i s t dr(T B, e o a A s at n h i l c r r oe C I f e e e r l ga e v i r e n e re t r s d il l s n h ee a ad M ) m dm i i n s n D t i n

无线通信中的单载波频域均衡技术研究(信号与信息处理专业优秀论文)

无线通信中的单载波频域均衡技术研究(信号与信息处理专业优秀论文)

北京邮电大学博士学位论文摘要摘要高速、大容量是下一代无线通信系统的目标,当传输高速数据时,无线信道的多径效应产生的频率选择性衰落是制约系统性能的主要矛盾。

适合在下一代无线通信系统中应用的抗衰落技术,需要兼顾性能和运算复杂度,在二者中达到较好的平衡。

本文的研究工作着眼于单载波频域均衡技术,它是一种具有良好的性能和复杂度折衷的技术,因此具有很强的竞争力。

本文的主要工作包括以下几方面的内容:1.提出了一种称为矢量单载波频域均衡的技术,给出了系统模型,推导了相应的迫零均衡器和MMSE均衡器的结构,分析了其运算复杂度。

理论分析和仿真实验结果表明,这种矢量单载波频域均衡技术解决了在频率响应出现零值的信道(spectralnullchannel)的鲁棒性问题,同时具有与传统的单载波频域均衡系统相近的性能;2.研究了正交空时分组码与单载波频域均衡相结合的问题。

在回顾了单载波频域均衡结合简单的Alamouti码后,推广到发射天线多于2根的情况,提出了设计编码方案和检测方案的一般过程,以两种发射天线分别为3根和4根的正交设计为例,给出了相应的编码方案、检测方案和线性均衡方案(包括迫零均衡和MMSE均衡);3.研究了空时单载波频域均衡用于蜂窝系统组网的问题,建立多小区地理拓扑模型,设计了系统容量仿真的总体流程,分析了多小区情况下的系统下行容量。

提出了系统间干扰的等效原理,对系统间干扰进行高效快速的折算,在此基础上对两个系统共存的场景进行了仿真,得到了两个系统共存时系统下行容量的损失情凋.。

关键词:单载波频域均衡空时分组码正交频分复用频率选择性信道分集增益无线通信!!塞坚皇奎兰堡圭塑垒奎茎塞塑墨AbstractThenextgenerationwirelesssystemsaimatachievinghighdatarateandlargecapacity.However,thewirelesschannel,whichexhibitshighlyfi.equencyselectivefadingduetotheeffectofmulti-path,isthemajordifficultywhentransmittinghigh-speeddata.Thetechniquestocombatfi-equencyselectivefadingarerequiredtohavegoodbalancebetweenperformanceandcomplexity.Inthisdissertation,thesingle—carrierfrequencydomainequalization(sc—FDE)techniqueisinvestigated,whichisprovedtobecompetitiveinbothperformanceandcomplexity.Theworkinthisdiss盯tationiSsummarizedasfollows:1.Aso-cailedvectorsingle—carrierfrequencydomainequalization(v-SC-FDE)techniqueisproposed.Thesignalmodelisgiven,followedbythederivationthes缸'ucP,.tleofthecorrespondingzero·forcing(ZF)equalizerandtheminimummeansquarederror(MMSE)equalizer.ThesignalprocessingcomplexityofV-SC—FDEsystemisanalyzed.ThetheoreticalanalysisandsimulationresultsshowthattheproposedV二SC-FDEsystemisrobustinspectral-nullchannel.whiletheperformanceinnon-specWal-nullchannelissimilartothatofthetraditionalSC·FDEsystem。

基于深度学习的单载波频域均衡算法研究

基于深度学习的单载波频域均衡算法研究

第6期
柏 果等:基于深度学习的单载波频域均衡算法研究
923
输体制*1+。与OFDM通信系统相比,SC-FDE通信 系统具有对载波频偏不敏感、峰均功率比低以及发 射机结构简单等优点*1+ ,因此SC-FDE在功率受限 平台上得到了广泛的应用,例如长期演进(Long Tirne Evolution, LTE )上行链路*2+、无人机通信链 路*3+和航空器通信链路*4+等。
第 37 卷#第 6 期 202' 年 6 月
文章编号:1003-0530(2021)06-0922-10
信号处理 Journal of Sign.2021
基于深度学习的单载波频域均衡算法研究
柏果程郁凡唐万斌
(电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,四川成都611731)
924
信号处理
第37卷
估计和噪声功率估计,为了充分利用UW序列,定义
图% SC-DE通信系统典型帧结构
Fig. % A typicci frame structure of SC--DE communication systems
■uc * c+6],
0 + c v6_1
* %[c + d k c-6 + cvJ+6 (1)
* C]、%* C]、L* C +和w* C +都是复数。根据式(2)可
知,多径会引起码间串扰,为了消除这种串扰,需对
)* e]进行均衡。根据循环卷积的性质可得
Abstract: Single-cairier fxquenca-domain equalization ( SC-FDE) is an elective algorithm against inter-symbol inteXerence, whoch hasbeen wodeyused on wooeescommunocaioon sysiems.Coneenioona.oneaoSC-FDEmaon yonc.udesihoee modules: channel estimation,noise power estimation and channel equaLzation,where each module is optimized individualey.In oodeoio.oonieyopiomoaeiheihoeemoduee6, ihopapeopoopo6e6aSC-FDEmeihod ba6ed on deep eeaonong.Tooeduce iheamounioeioaonongdaiaeooneiwook coneeogence, one6ubneiwook o paoiocueaoeyde6ogned eooeach moduee.Fuoiheo, a ioaonongmechanom ode6ogned ioenhanceihegeneoaeoaaioon capaboeoiyoeihepoopo6ed appooach byioeaiongeach paih equaLy. Numerical results show that the proposed algorithm can converae at a small training data set and has robust channel geneoaeoaaioon aboeoiy.Mooeoeeo, ihepooposed aegoooihm achoeeesbeieopeoeoomanceon ieomsoeboieooooaieihan ihe schemes based on least square channel estimation and minimum mean-square error channel equalization. Key words: deep learning; single-cairier fxquenca-domain equalization; channel estimation

单载波频域均衡技术分析

单载波频域均衡技术分析

单载波频域均衡技术分析-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII二 单载波频域均衡技术 2.1 单载波频域均衡系统简介在对抗多径衰落信道方面,基本的传输技术可以分为多载波和单载波两大类。

在多载波传输技术中,最具代表性的是OFDM 技术,它通过IFFT 变换将原始的数据符号调制到正交的子载波上;在单载波传输技术中,需要在接收端采用均衡器来补偿码间串扰,均衡可以采用传统的时域滤波器,也可以在频域进行,相应的系统分别成为单载波时域均衡系统(SC —TDE)和单载波频域均衡系统(SC —FDE)。

单载波频域均衡系统结合了OFDM 系统和单载波时域均衡系统的优点,在复杂度和性能的折衷方面优于后两者。

单载波频域均衡系统框图如图15所示。

图15 单载波频域系统框图在发射端,信源产生的比特流()d n 经过调制得到符号序列()x n 后,首先经过分块操作成长度为N 的数据块0121(),(),(),...,()N x n x n x n x n -,其中()(),01k x n x Nn k k N =+≤≤- (67)将每个快的最后g N 个符号拷贝到块首作为循环前缀,得到长度为b g N N N =+的数据块,构成发射符号序列()s n ,通过多径衰落信道()h n 和噪声方差2σ的AWGN 信道()v n 到达接收端。

在接收端,接收到的信号()r n 分成长度为b N 的数据块011(),(),...,()N r n r n r n -,其中()(),01k b b r n r N n k k N =+≤≤-。

然后对每个酷爱进行删除循环前缀的操作,得到()y n 。

使用N 点FFT 将信号变换到频域中,得到频域序列()Y n 。

在频域经过均衡处理后的序列ˆ()Xn ,再通过N 点IFFT 操作变换回时域序列ˆ()x n ,在时域进行判决,得到重建的数据符号ˆ()dn 。

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无线 信 道 的脉 冲响应 可 以表达成 :

第 4期
翟永 前 , 赵
力: 于 D r 基 T B单 载 波频域 均衡技 术研 究
41 5
( =∑ 0r ( r ) ) ( 6t ) —
() 1
接 收端通 过 F 和 IF F T变换 来 实现频 域均衡 , 际 实
上 是对接 收信 号 的 频 域 分 析 。 由于 使 用 了高 效 的
第3 4卷 第 4期 21 0 8月 1年
电 子 器 件
C ie eJ u n l fE e t n De i s hn s o r a o lcr v e o c
Vo . 4 NO 4 13 . Au . 2 1 g 01
Re e r h o i g e Ca r e e ue c m a n Eq a ia i n o s a c f S n l — r i r Fr q n y Do i u lz to n DTTB
a d dsda t e f t d inl eu l a o loi m frS yt a eu l a o lo t h ti jit n i vna s o r io a q ai t n a rh o C ss m, n q ai t n a rh ta s o a g at zi g t e zi gi m n
关键词: 数字电视; 单载波; 信道估计; 频域均衡 中 图分类 号 : N 1 . T 9 15 文献 标 识码 : A 文章 编号 :0 5 9 9 ( 0 1 0 — 4 0 0 1 0 — 4 0 2 1 )4 0 5 - 3 定 的系统 的数据 帧 结 构 是 一种 四层 结 构 。其 中 , 一
和 数据 ) 由 3 8 均 7 0个符 号构 成 。
本 文针 对信 号 帧结 构 3进 信道 估 计 , 结 构 采 该
用的 P N序 列定 义为 循环 扩展 的 9阶 m序 列 。长 度
要 简单得 多 , 但无 法 解 决 由信道 深 衰 落造 成 的噪 声
放大 问题 。本 文分 析 了 中国数 字 电视地 面广播 标 准 中 的系统 帧结 构 , 根 据信 号 帧头 的循环 特性 , 出 并 提
道进 行 了仿 真实 验 , 明了提 出 的方 法 的有 效性 。 证
1 基 于 帧 头循 环 特 性 的信 道估 计
1 1 数 据 帧结构 .
1 2 信道 估计 .
图 1 循 环 特 性 帧 头
中 国数 字 电视 地 面传 输 ( T B) D Y 国家标 准 中规
收 稿 日期 :0 1 0 — 2 2 1 — 3 2 修 改 日期 : 1 ~ 4 l 2 1 0一 2 0
数 字 电视地 面传输 信道 的 主要特 征是 由移 动 和
多径传 播 引起 的 多径 衰 落 现 象 , 了将 因多 径 衰 落 为 造 成 的失 真控 制在 纠错 编码 能够 有效 工作 的范 围之 内 , 需要 在运 用 信 道 均衡 技 术 对 接 收 到 的 数 据 进 就
行预 处理 。对于单 载波 均 衡 技 术 , 们 希 望 在 减 我 小 同步头 的 干扰 的 同时不放 大 噪声 。单 载波 频域 均 衡技 术 和传统 的时域 均 衡 技 术 相 比 , 收 机 的实 现 接
个 基本 帧称 为信 号 帧 , 号 帧 由 帧 头 和帧 体 两 部 分 信 组 成 。根据 帧 头 的不 同 , 号 帧 有 j 种 结构 。结 构 信
1和结 构 3的 帧头 具 有 循 环 特性 J 结 构 2的 帧 头 ,
为1 0阶 / 序 列 的 截 短 。三 者 的 帧体 ( 系 统 信 息 / ¥ 含
\. 2东南大学信息科学与技术学院, 南京 209/ 106 摘 要 : 分析了中国数字电视地面广播标准中的系统帧结构 , 并根据信号帧头的循环特性, 提出 了 一种性能较好的信道估 汁
算法 ; 分析 了传统 的单载波均衡算 法的优缺点 , 出了一种 联合频域均衡和时域判决反馈 的均衡技术 ; 提 最后 对 u 1信道进行 仿 真, 并对仿真结果进行分析 总结 。
在去 除几 个最 主要 的相 关 峰 值 的 干 扰后 , 我们 可 以 得 到信道 的 脉 冲 响应 的估 计 ( 是 作 上 述 处 理 的次 i
数 ) : h几= ( ) ( ,: , , 1 ) 凡 0 … 一 () 7
根据 系统 , : 有
Wz( l_ 。 ixj m Rp铬 ) e
空集 。
Rn ∑(( M{ 。 p) pp ) n p= ( = , ( ㈩ ) ) ’
n 0… , 1 = , 一 () 5
n ≠0时有 一个 直流 分量 , 我们 找 到 R r 的最 大 峰 (t )
值 三 ) 通过 下 面的式 子来 消除 干扰 : ( ,
Absr c : he fa tu t e i t a t T me sr cur n Chi e e DTF sa d r S ito u e a d a c a n le tma in a g rt m t l n s B t n a d i n r d c d. n h n e si t lo ih wi a o h b t rp ro ma e i i e c o d n o t e c c ec a a t rsis o h i n lfa e d. ay i g t e a a tg s e t e f r nc sgv n a c r i g t h y l h r ce tc ft e sg a me h a An lzn h dv n a e e i l
ZHAI Y n q a , o g in ZHAO i L
, . ajn ntueo ala eh o g , af g2 0 1 C ia; 1 N ni gIstt fR i yTcnl y N n n 105,hn i w o i 、
\ . c o o r a o c ne n n i e n , u ha n e i , aj g2 0 9 , h a 2 Sh lf, m t n i c adE g er g S r es U i rt N n n 106 C i / o i Se n i o t t vs y i n
尺 ) ( = 0 … , 1n o ( ) , M- , #3 6
B= , 。 然后, 我们发现 R n 的次大峰值 ( , ( ) : r 就 的集合。例如 , 1 F 可对应于信道最大冲激相 )
可 以从 ( 中减 去 ( ) ) 的干 扰 。一般 情 况 下 ,
因为 S n 具 有循 环特 性 , () 我们 可 以得 到 :
s n iv =P ( +- ) ) ( +- ) ( n i r M
n 0 … , 一 ; = , ,一 ; = 1 ( ) ,= , 1 r 0 … 1 5 1 3
对 Y n 和 长度 为 5 1的 P () 1 N序列 P n 求 相关 , () 并将 式 ( ) 人 , 终 可得 : 3代 最
E A E CC:10;2 0 13 7 3
d i1 . 9 9 j i n 10 — 4 0 2 1 . 4 0 3 o :0 3 6 / .s .0 5 9 9 . 0 1 0 .2 s
基于 DT T B单 载 波 频 域 均 衡 技 术 研 究
翟永前 , 赵 力
『. 1南京 铁道职业技术学院 , 1 南京 2 0 1 ; 10 5 、
为 9 5个 符 号 的帧 头 信 号 由一 个 前 同步 、 个 以 长 4 一
度 为 5 1个 符 号 的帧 头 信 号 P 5 1序 列 和 一个 后 1 N1
同步构 成 。前 同 步 和后 同 步 定 义 为 P 5 1序 列 的 N1 循 环 扩展 ( 1 。 图 )
了一种性能较好的信道估计算法。同时 比较 了传统 的单载波均衡算法的优缺点 , 提出了一种联合频域 均衡 和 时域 判决 反馈 的均衡 技 术 。最后 针 对 u l信
收到 的信号 :
器 结构 的常 规单 载波 系统低 得 多 。但 无法解 决 由信 道 深衰 落造 成 的噪声放 大 问题 。
2 2 联 合频 域均 衡和 时域 判决 反馈 .
yn= () ()n凡:∑ 口 r (-)nn () sn ・ n+() () nv+ () s
() 2
R() pn=∑ nr p 一)尺 () y () p r , R( +
图 2 联 合 频 域 均 衡 和 时域 反 馈 判 决
n 0 … 一 = , 1
() 4
其中,
根据 该 系统结 构 , 接收数 据 r 经 F T后 变换 到 m F 频域 为 R。在频 域 乘 以系 数 , 后 经 IF’ 时 然 F 1到 域完 成前 馈 滤波 。时域 数 据 进 行 逐 符 号 判 决 , 阶 曰 反馈 滤 波 , 后去 掉其 对后 面符 号 的干扰 , 而完 成 然 从 整个 判决 反馈 均衡 。其 中前 馈 滤 波 部分 有 个 ( 为数 据符 号 数 ) 复数 频 域 系数 { }反 馈 部 分 有 B ; 个 复数反 馈 系数 { }k 与 B个 反馈 系 , ∈F 。F 为 数 的延 时 ( 以符 号周 期 为 单 位 ) 对 应 的 非零 下 标 相 应 的 相 对 时 延 值 。对 线 性 频 域 均 衡 , B:0 F , 为
将 频域 均 衡 作 为判 决 反 馈 的前 馈 滤波 部 分 , 而
在反馈滤波部分仍旧采用传统 的时域横 向滤波器 , 在 此系统 中 , 将采用 训 练序列 , 用频域 处理 以计 算 使
前 馈均衡 系 数 , 求 一 个小 矩 阵 的逆 以计 算 时 域 反 并
馈 阶 系数 。图 2为该 均衡 方 案 的框 图。
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