无线信道中的单载波频域均衡技术
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
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。
单载波频域均衡技术的研究概述
致谢
感谢辛勤培育自己的母 校———南京邮电大学，感 谢各位老师的帮助，感谢老 师的指导，我一定会在以后 的日子里刻苦奋斗，回报社 会，为校争光！
结论
在仿真部分中得到了接收 端星座图以及SNR与BER的关 系图。证明了均衡系统起到了 很好的效果，在低信噪比与高 信噪比时会呈现不同的性能， 主要是由其将噪提高，具 体如下两图：
仿真结果
展望
最后论述了SC-FDE技术 的一些发展方向，介绍了SCFDE与其他技术结合运用的 未来前景，主要有 1、SC-FDE+MIMO，对 信道容量有提升，以及抗多 径干扰特性更强。 2、SC-FDE+OFDM，可 以将运算模块集成到基站， 降低成本。
SC-FDE系统图
保护间隔(循环前缀)可以防 止符号间干扰，然后通过FFT转 换到频域进行均衡，之后通过 IFFT转回时域。
论文工作
1、对无线通信的发展历史进行 了简单介绍，论述了一些背景 知识。 2、对SC-FDE技术的各个部分 进行了研究，进一步论述SCFDE技术。 3、进行了仿真并得出结论。
SC-FDE（单载波频域均衡技 术）简介
SC-FDE技术是宽带无线传输中 对抗多径效应的一种有效方法。与 时域均衡相对应，它通过可调网络 的频率特性来补偿实际信道的幅频 特性及相频特性的畸变。 SC-FDE同以往的传输技术相 比，主要有以下优点：
SC-FDE技术优点：
1、有效对抗频率选择性衰落 2、同时域均衡比，滤波器复杂度 低，降低设备复杂度 3、峰值均值比（PAPR）较小 ， 减小了失真
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
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
单载波频域均衡系统研究
单载波频域均衡系统研究作者：杨丽陈泓等来源：《现代电子技术》2013年第07期摘要：为了对抗无线信道传输的多径效应和码间干扰（ISI），采用了SC⁃FDE（单载波频域均衡）技术。
在系统仿真中，发送端发送连续的基于UW 的数据帧结构，通过多径瑞利信道和高斯白噪声信道，在接收端采用滑动窗原理先进行帧同步检测，后采用最小二乘（LS）算法进行频域均衡，获得系统的误码率曲线图，验证了单载波频域均衡技术具有对抗多径效应和码间干扰的特点。
关键词： SC⁃FDE系统；瑞利衰落信道；帧同步；频域均衡；最小二乘算法中图分类号： TN913.6⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）07⁃0019⁃040 引言无线通信中各种多媒体业务的出现对接入技术以及数据传输速率都提出了更高的要求。
传输速率的增高不仅造成了严重的时间色散，而且使接收信号经历了不同时延和衰减，引起频率选择性衰落，从而导致接收信号产生严重的（Inter⁃Symbol Interference，ISI）码间干扰，进而使传输性能降低。
如果采用时域均衡减轻ISI，需要更高阶的滤波器抽头阶数，才能达到较好的均衡效果，但是随着多径时延扩展的增大，时域均衡复杂度呈指数增长，系统的硬件实现具有较大难度。
针对上述单载波时域均衡技术抗频率选择性衰落能力不足的缺陷，Sari于1994年首次发起重新讨论单载波频域均衡（SC⁃FDE）技术[1]，本文主要讨论单载波频域均衡系统抗多径效应的性能。
1 SC⁃FDE系统构成SC⁃FDE仿真系统框图如图1所示。
具体的仿真流程如下，首先由随机整数生成器（Random Integer Generator）产生发送数据，由QPSK调制模块（QPSK Modulator Baseband）进行数据映射，再经过矢量拼接模块（Vector Concatenate）与独特字UW序列进行拼接形成完整的帧结构，后经过帧转换模块（Frame Conversion）形成连续的多帧数据流，数据流经过无线信道（channel）传输到达接收端，在接收端对数据先进行帧同步和频域均衡（Equalization Subsystem），后进行解映射，最后与发送端数据进行误码率比较。
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
【 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
单载波系统迭代频域均衡技术及优化传输
单载波系统迭代频域均衡技术及优化传输摘要：针对码间干扰信道下的单载波通信系统，提出一种低复杂度、适用于任意高阶调制、基于线性最小均方误差准则的迭代频域均衡(FDE)算法，并引入信噪比-方差演进技术来预测迭代系统性能。
基于信噪比-方差演进原理，对发射信号频谱进行整形优化，设计一种在频域可以快速实现的循环预编码。
该预编码的引入既不增加循环前缀的所需长度，也不增加接收机端的均衡复杂度。
仿真结果表明，循环预编码优化后系统所需的发射功率可以降低1~3dB 。
关键词：无线通信；码间干扰；频域均衡(FDE)；信噪比-方差演进；循环预编码码间干扰(ISI)是宽带尤线通信系统面临的一个主要问题。
采用接收机均衡技术的单载波系统和基于正交频分复用(OFDM)的多载波系统是当前克服ISI 效应的2种有效途径。
近年来，随着频域均衡(FDE)技术【1】的发展，单载波通信系统受到越来越多的关注，由于它与OFDM 系统相比具有信号峰均功率比(PAPR)较小和受频偏影响小的优点，因此己经成为后3G(B3G)无线通信系统的关键技术之一，目前已被3GPP LTE 计划【2】和IEEE 802. 16标准【3】确定为上行链路的传输标准。
有关单载波频域均衡系统的研究多集中于接收端低复杂度、高性能的均衡算法上【4】。
文[4]中作者将线性最小均方误差(LMMSE)准则应用于频域均衡器提出了一种迭代的频域均衡算法，该算法的性能几乎接近了最大后验概率(MAP)均衡算法，然而该算法的推导和应用仅局限于BPSK 调制和QPSK 调制系统，因此系统的传输速率就受到了限制。
本文在文[4]的基础上提出一种低复杂度、适用于任意高阶调制、基于LMMSE 准则的迭代频域均衡算法，引入信噪比-方差演进技术预测了系统性能;并通过对发射信号频谱进行整形优化来提高系统的功率效率。
具体地讲，是基于循环滤波原理设计了一种在频域可以快速实现的循环预编码。
这种预编码的引入不需要增加循环前缀(CP)的长度，也不会在接收机均衡时产生额外的开销。
单载波频域均衡技术分析
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.单载波频域均衡系统具有低的峰均比，除了峰均比的优势外,单载波频域均衡系统还具有以下优点：1）与OFDM 系统近似相同的低复杂度;二者每比特需要的乘法次数均与时延扩展的对数成正比;2）抗载波频偏和相位噪声的性能优于OFDM 系统.但是单载波频域均衡系统不像OFDM 通过并行传输降低了相对时延扩展，因而抗衰落能力不如OFDM. 1。
宽带无线通信的单载波频域均衡技术研究
道估计与均衡算法；通过仿真对 SC-FDE 的性能进行了验证。 结果证明了 SC-FDE 对抗多径衰落的有效性。
关键词 单载波频域均衡；正交频分复用；信道估计；定时同步
中图分类号 TN919.72
文献标识码 A
文章编号 1000-7857（2009）07-0064-06
Single Carrier Frequency Domain Equalization Technology Applied to Broadband Wireless Communications
0 引言
无线传播环境中， 多径效应引起时延扩展而导致符号间 干扰（ISI）。 几十到数百兆宽带传输条件下的多径效应更加严 重，不解决 ISI 问题就无法进行正常的通信。
消除 ISI 的传统方法是时域均衡[1]，如 线 性 均 衡 和 判 决 反 馈均衡（DFE）。 宽带无线传输条件下符号间干扰严重时会跨 过数十到数百个符号，采用时域均衡的运算量很大，工程实 现困难。
正交频分复用（OFDM）[2-3]是 另 一 种 解决 多 径 衰 落 问 题 的 技术，也是近几年的研究热点。 OFDM 已经被多种国际标准采 用，如数字音频/视频标准（DAB/DVB）、无线局域网标准 IEEE
收稿日期： 2009-01-12 作者简介： 桑会平，工程师，研究方向为宽带通信与信号处理，电子信箱：sang73@
and OFDM systems are discussed in this paper. SC-FDE is a single carrier system with frequency domain equalization. Some algorithms in OFDM are adopted while techniques in single carrier system are reserved. Phase lock techniques which are widely applied in a single carrier system and the frame synchronization algorithm used in OFDM are important SC-FDE. Channel estimation and equalization algorithm for SC-FDE are analyzed. The performance of SC-FDE is verified by simulation. The results have verified the anti-multipath ability. Keywords SC-FDE; OFDM; channel estimation; timing synchronization
单载波频域均衡的计算公式
单载波频域均衡的计算公式在通信系统中，信号在传输过程中会受到多种干扰和衰减，其中频率响应不均匀是一种常见的干扰。
为了解决这个问题，需要对信号进行频域均衡，以提高信号的质量和可靠性。
单载波频域均衡是一种常见的均衡技术，它可以通过计算公式来实现频域均衡。
频域均衡的目的是消除信号在传输过程中受到的频率响应不均匀的影响，使接收端接收到的信号频率响应更加均匀，从而提高信号的质量和可靠性。
在单载波频域均衡中，需要计算均衡器的系数，以实现对信号的均衡处理。
单载波频域均衡的计算公式可以通过以下步骤来实现：1. 首先，需要获取接收到的信号的频率响应，可以通过接收端的频谱分析来获得。
频率响应可以表示为H(f)，其中f表示频率。
2. 接下来，需要确定均衡器的系数，可以表示为W(f)。
均衡器的系数需要满足以下条件，H(f) W(f) = 1，即均衡器的频率响应与信号的频率响应的乘积为1。
3. 然后，可以通过求解上述方程得到均衡器的系数W(f)。
具体的求解方法可以根据实际情况来确定，可以使用数值计算方法来求解均衡器的系数。
4. 最后，将求解得到的均衡器系数应用到接收端的信号处理中，即可实现对信号的频域均衡处理。
通过以上步骤，可以实现对单载波信号的频域均衡处理。
频域均衡可以有效地消除信号在传输过程中受到的频率响应不均匀的影响，从而提高信号的质量和可靠性。
除了上述的基本计算公式外，还有一些常用的单载波频域均衡的计算公式，例如最小均方误差（MMSE）均衡器的系数计算公式。
MMSE均衡器是一种常用的均衡器，它可以最小化接收信号与发送信号之间的均方误差，从而实现对信号的频域均衡处理。
MMSE均衡器的系数计算公式可以表示为：W(f) = H(f) / (|H(f)|^2 + σ^2)。
其中，H(f)表示信号的频率响应的共轭，|H(f)|表示信号的频率响应的模，σ^2表示噪声的功率。
通过上述公式，可以求解得到MMSE均衡器的系数，从而实现对信号的频域均衡处理。
单载波频域均衡SCFDE技术的研究
3.学位论文杨正光SC-FDE+MIMO技术在宽带无线接入系统中的应用研究2004
随着无线通信技术的飞速发展,宽带无线接入系统日益成为人们关注的热点.许多的国际性组织都对宽带无线接入系统制订了相应的标准,其中最具代表性的就是IEEE802.16标准体系.同时,宽带无线接入技术还有许多问题仍需要进一步研究.由于宽带无线接入系统的工作环境中一般都存在严重的多径衰落,所以寻找一种能有效抵抗多径衰落影响的传输技术成为这类系统物理层研究的核心问题.SC-FDE+MIMO方案就是IEEE802.16a标准为增强无线宽带接入系统性能而建议的三种物理层传输技术之一,其目的是考虑将单载波频域均衡和多入多出天线系统的优势相结合,但是它并没有给出这一方案的具体结构和实现方式.因此,深入研究SC-FDE+MIMO的结构和实现方式,有十分重要的意义.该文首先简要介绍了当前主要的两种宽带无线接入技术体系和特点,以及主要的无线宽带工业标准.由于仿真信道的真实性是能否正确评估仿真系统性能的关键,所以紧接着介绍了无线多径衰落信道的特性,并重点讨论了SUI仿真信道模型和实现.然后,该文详细介绍了多入多出天线技术和单载波频域均衡技术的基本原理,深入分析了一种典型的MIMO方案及与之紧密相关的STBC编码,详细讨论了单载波均衡中的均衡系数、信道估计算法和信噪比算法.在此基础之上,将多入多出天线技术和单载波频域均衡技术相结合,实现一个简单有效的复基带SC-FDE+MIMO系统,通过仿真给出它的系统性能,并从理论上论证这种方案的可行性.仿真实验数据表明,在有严重多径衰落的无线信道中,SC-FDE+MIMO系统也可以获得较好的性能.
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。
单载波频域均衡(SC-FDE)技术浅析
单载波频域均衡(SC-FDE)技术浅析
张建伟;向敏;卢泳兵
【期刊名称】《无线电通信技术》
【年(卷),期】2010(036)001
【摘要】均衡技术是克服多径变参信道衰落的一种有效手段,也是宽带无线通信中对抗多径的一种重要方法.从设计原理出发,进行了单载波频域均衡(SC-FDE)的设计,分析了单载波均衡的技术特点,并与多载波OFDM技术在通信容量、PAPR等方面进行了比较,最后在莱斯信道进行了仿真分析,给出仿真结果,表明单载波频域均衡系统能够获得较好的性能,降低误码率.对系统工程设计有一定的借鉴意义.
【总页数】3页(P29-31)
【作者】张建伟;向敏;卢泳兵
【作者单位】中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北,石家庄,050081;海军指挥自动化工作站,北京,100841;中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北,石家庄,050081
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.7
【相关文献】
1.SC-FDE系统中基于压缩感知的慢衰落航空稀疏信道估计 [J], 毕号旗;向新;李娜;郑万泽;鞠明
2.SC-FDE系统中信道估计和均衡算法的研究和实现 [J], 雷一昇
3.无人船数据链SC-FDE突发信号载波同步方法 [J], 祝桂刚;付林罡;刘建航;闫朝星
4.基于SC-FDE的一种无人机新型图传系统设计 [J], 边慧颖;张德海;刘鹏
5.基于MSK调制信号的SC-FDE均衡技术的运用 [J], 胡速谋;屠健康
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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 。
单载波宽带无线系统的频域均衡
单载波宽带无线系统的频域均衡
初宝喜
【期刊名称】《中国新通信》
【年(卷),期】2008(10)6
【摘要】在住宅或商业环境中开发无线接入系统很容易面临恶劣的无线电传输环境,从而会带来数十或数百比特间隔的多径时延.正交频分复用(OFDM)是一种公认的对付这种多径效应的多载波解决方案.但是由于OFDM本身存在的一些问题,单载波频域均衡越来越受到人们的关注.在3GPP的3G长期演进计划(LTE)中,提出的主要方案之一就是上行采用单载波技术,而下行采用OFDM技术.本文主要讲述应用于单载波(SC)调制方案的频域均衡(FDE).具有频域均衡功能的单载波无线电调制解调器跟OFDM具有相似的性能,效率以及低信号处理复杂度,另外,它对射频损伤(例如功率放大的非线性)没有OFDM对射频损伤敏感.下面我们主要介绍SC和OFDM系统之间的相同点和不同点以及两者共存的可能性,并且介绍一些把它们进行对比的例子.
【总页数】8页(P89-96)
【作者】初宝喜
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN925.93
【相关文献】
1.基于宽带突发单载波频域均衡传输的时域精细信道估计方法 [J], 吴钊;张彧;姜龙;宋健
2.单载波宽带MIMO系统广义近似消息传递Turbo频域均衡 [J], 王行业;王忠勇;李塑;张传宗;王玮
3.宽带单载波频域均衡系统设计与FPGA实现 [J], 杨刚;李莹;张小飞;徐大专;
4.宽带单载波频域均衡系统设计与FPGA实现 [J], 杨刚;李莹;张小飞;徐大专
5.高速宽带通信平台中单载波频域均衡设计与实现 [J], 卫一然; 朱铁林; 赵国柄因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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３ ６ 今日电子 2003 年第 3 期
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＆ ＭＡＲＫＥＴ
技术和市场
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
频域均衡的单载波系统
为了克服单载波和多载波 ＯＦＤＭ 系 统的缺点，近年来出现了一种频域均衡 单载波方案。基本的频域均衡单载波系 统如图 ２ 所示。
创造了条件。通过“软切换”ＩＦＦＴ 模块 的位置，同一套系统可以发射接收单载 波和多载波 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 信号。再考虑到频域 均衡单载波系统收发两端实现复杂度的 非对称性，可以设计图４所示的无线宽带 双向传输系统。
结论
本文介绍了一种频域均衡的单载波 系统。在与现有的时域均衡单载波和多 载波 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 系统比较的基础上，指出其 复杂度和性能与多载波等效，并可与多 载波 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 系统共存，仿真结果表明其 性能良好。频域均衡单载波系统与多载 波 ＯＦＤＭ 一起已被 ８０２．１６ａ 标准采用作 为新一代宽带无线接入网的候选标准， 今后必将受到越来越广泛的重视。
理论上，理想时域均衡的单载波系 统和下面将要介绍的多载波系统性能是 一样的，但是受硬件资源的限制，实际的 时域均衡器通常达不到最佳性能。不管 是线性还是非线性均衡，传统的时域均 衡器复杂度都与信道的最大时延扩展成 正比，而多载波的频域均衡复杂度与信 道最大时延扩展的对数成正比。均衡器 成了制约单载波系统性能提高的“瓶 颈”。在美国的数字电视地面传输系统 Ａ Ｔ Ｓ Ｃ （ ８ Ｖ Ｓ Ｂ ） 中，即使接收机的均衡器 抽头阶数已做到了几百阶，也只能对付 几十微秒的静态多径，对强回波和快速 变化的动态多径仍然无能为力。
是否被用于反馈控制，均衡技术通常可 分为线性均衡和非线性均衡两类。线性 均衡器相对简单，信道衰落不严重时可 以较好的消除信道影响，常用的算法有 迫零（ＺＦ）算法和最小均方误差（ＭＭＳＥ）算 法。当无线信道多径衰落严重时，信道频 域响应中会出现很深的“凹槽”。为了补 偿“凹槽”附近的幅度衰落，线性均衡器 必须对该段频谱进行放大，从而也使该 频段的噪声增强。而非线性均衡器在这 种恶劣的信道下会有较好的效果，判决 反馈均衡器（ＤＦＥ）是非线性均衡器中常见 的一种，在实际系统中得到广泛应用。近 年来更复杂的最大似然序列均衡技术 （ＭＬＳＥ）也逐渐应用于移动无线信道的均 衡器中。
图 １ 多载波 ＯＦＤＭ系统框图
在多径信道下，接收信号在时域上 是发送信号和信道脉冲响应的卷积，而 在频域上则是发送信号和信道频域响应 的乘积。信道的频域响应可通过在各个 符号中插入的基准电平信号（导频）直接获 得，从而使多载波信号的均衡可通过简 单的单点均衡器来完成，这也是 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 系统的一大优点。相对单载波系统，多载 波 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 系统存在着峰平比高和对相位 噪声敏感等缺点，这要求发射机的功率 放大器具有更宽的线性范围，同时要求 接收机采用相位噪声系数更小的调谐器 和其他模拟器件，从而增加了系统成本。
在图 ４ 中，基站由一个多载波 ＯＦＤＭ
图 ５ 仿真性能曲线比较
图 ２ 频域均衡单载波系统框图
从图 １ 和图 ２ 可见，多载波 ＯＦＤＭ 系 统和频域均衡的单载波系统都是靠保护 间隔来消除ＩＳＩ，信道估计和均衡也都是 在频域上进行的，两者的区别仅仅在于 ＩＦＦＴ 模块是在发射端还是接收端。在多 载波 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 系统中，该模块在发射端把 频域映射后的数据转换成时域信号，而 单载波系统则利用ＩＦＦＴ把频域上均衡完 的信号变回时域。对于同样大小的 ＦＦＴ 模块，两个系统的复杂度是一样的。
无线信道特性
相对于有线和卫星信道，无线信道 的信道特性是非常恶劣的，主要表现为 多径衰落和多普勒衰落。多径衰落会使 信号产生码间干扰，接收端必须采用均 衡技术来消除信道的影响。
时域均衡的单载波系统
单载波系统是一种很成熟的传输系 统，当今大部分通信系统都属于单载波 传输体系。单载波系统一般通过训练序 列对信道响应进行估计，并通过某种自 适应算法不断更新均衡器的系数以跟踪 信道的变化。根据自适应均衡器的输出
仿真比较
为了测试频域均衡单载波系统的性 能，比较仿真了其在多径信道下的误比特 率（ＢＥＲ），结果如图 ５ 所示。所选的信道 为ＳＵＩ－５［１］，是被ＩＥＥＥ ８０２．１６采用的测 试宽带无线系统的６ 种信道之一。该信道 中最大的时延扩展是１０μｓ，共有三条径， 延时分别为０、５ μ ｓ 和 １０ μ ｓ，三条径的 幅值分别为０ｄＢ、－５ｄＢ 和 －１０ｄＢ。假设该 信道是慢衰落的。图 ５ 所示分别是 ＱＰＳＫ 和 １６ＱＡＭ 单载波频域均衡和 ＯＦＤＭ 性能 曲线。数据进行了码率为１／２、约束长度 为 ７ 的卷积编码，编码后经比特交织映射 到 Ｑ Ａ Ｍ 星座上。每个 ＦＦＴ 和 ＩＦＦＴ 包括 了 ５１２个点，单载波的训练序列长度为６４ 点，Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 的导频也是 ６４ 点。译码采用 软判决维特比译码。
多载波系统
多载波正交频分复用（ＯＦＤＭ）是一种 并行传输技术，它在指定频带上设置 Ｋ 个等间隔的子载波，每个子载波被单独 调制，符号周期是同速率单载波系统的 Ｋ 倍，对符号间串扰的敏感性较单载波 系统大大降低，从而能够更有效的对抗 多径干扰。同时，Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 系统可在各个 符号间插入保护间隔来消除符号间干扰 （ＩＳＩ）。ＯＦＤＭ 信号的调制和解调可采用 ＩＦＦＴ 和 ＦＦＴ 实现，见图 １。
参考文献：
１ Ｖ．Ｅｒｃｅｇ， Ｋ．Ｖ．Ｓ．Ｈａｒｉ， Ｍ．Ｓ． Ｓｍｉｔｈ， ＂Ｃｈａｎｎｅｌ Ｍｏｄｅｌｓ ｆｏｒ Ｆｉｘｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ＂， ＩＥＥＥ ８０２．１６．３ｃ－０１／２９ｒｌ Ｆｅｂ． ２３， ２００１
２ Ｄ． Ｆａｌｃｏｎｅｒ， Ｄ． Ｓｈａｎｉ， Ｍ． Ｒａｎ， Ｖ． Ａｒａｔ， ＂Ｄｒａｆｔ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ ｆｏｒ ＳＣ－ＤＦＥ ＰＨＹ Ｌａｙｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｓｕｂ １１ ＧＨｚ ＢＷＡ＂， ＩＥＥＥ ８０２．１６．３ｃ－０１－５８ｒ２， Ｍａｙ． １７， ２００１
对于采用线性均衡方法的单载波频 域均衡系统，为了进一步提高系统性能， 还可以对上述频域均衡后的信号再进行 带判决反馈的时域均衡，如图 ３ 所示。
图 ３ 一种时频混合单载波均衡结构
频域均衡单载波系统的应用
频域均衡单载波和多载波 ＯＦＤＭ 系 统在系统结构上的相近为两种系统共存
图 ４ 单载波多载波共存的双向传输系统
４ Ｊｏｈｎ Ｇ． Ｐｒｏａｋｉｓ． 数字通信（第三版）． 电子工业出版社，１９９８ ＥＰＣ
ELECTRONIC PRODUCTS CHINA MARCH 2003 ３ ７
图 ５ 中，Ｓ Ｃ － Ｌ Ｉ Ｎ Ｅ Ａ Ｒ 、Ｓ Ｃ － Ｍ Ｕ Ｘ
和 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 分别是频域线性均衡的单载波 系统、频域线性时域一阶反馈混合均衡 的单载波系统和信道估计采用线性插值 的多载波系统的误码率曲线。可以看出， 由于多径衰落信道下判决反馈均衡优于 线性均衡，故 Ｓ Ｃ － Ｍ Ｕ Ｘ 性能优于 Ｓ Ｃ － Ｌ Ｉ Ｎ Ｅ Ａ Ｒ 。这里 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 信道估计采用了 简单的线性插值，而未采用更复杂的维 纳插值，故性能稍逊于 Ｓ Ｃ － Ｍ Ｕ Ｘ 。
关 键 词 ： 单载波；频域均衡；多载波
引言
宽带无线通信是现代通信技术发展 的一个热点，可实现通信网络的“无缝” 链接，让人们的通信联系不再受时间和 地点的约束。无线通信从早期的模拟蜂 窝网、当代的数字蜂窝网逐步过渡到未 来的 ３Ｇ 和 ４Ｇ 系统，为人们提供高速可 靠的无线接入，宽带通信已经成为无线 通信技术发展的必然趋势。ＩＥＥＥ ８０２．１１ 为宽带无线局域网（ Ｗ Ｌ Ａ Ｎ ） 制定了标准， 而最近正在制定中的８０２．１６则为更广范 围的城域网（ Ｍ Ａ Ｎ ） 提供了宽带无线接入 （ＢＷＡ）标准，本文介绍的正是被８０２．１６ａ 采用的单载波频域均衡技术。
发射机和一个单载波接收机组成，包括 两个 ＩＦＦＴ 和一个 Ｆ Ｆ Ｔ 模块，而客户端 则为一个多载波 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 接收机和一个单 载波发射机，只包含有一个 ＦＦＴ 模块。这 样的系统结构把 Ｉ Ｆ Ｆ Ｔ 、Ｆ Ｆ Ｔ 等复杂度 高、功耗大的模块尽量放在了基站，降低 了客户端的硬件复杂度和功耗。另一方 面，由于客户端是单载波发射的，发射信 号峰平比小，从而可以采用低成本功率 放大器。
技术和市场
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＆ ＭＡＲＫＥＴ
无线信道中的单载波频域均衡技术
西安电子科技大学 胡飞将
摘 要 ： 本文介绍了时域均衡的单载波系统、多载波正交频分复用系统和频域均衡的单载波系统。频域均 衡单载波系统复杂度和性能与多载波系统相当，可以与多载波系统共存，已被ＩＥＥＥ ８０２．１６建议在宽带无线接入 中采用。
３ Ａ． Ｍｉｌｅｗｓｋｉ， ＂Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｗｉｔｈ Ｏｐｔｉｍａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｆｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆａｓｔ Ｓｔａｒｔ－ｕｐ Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ＂， ＩＢＭ Ｊ． Ｒｅｓ． Ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， Ｓｅｐｔ． １９８３， ｐｐ． ４２６－４３１．
频域均衡的单载波系统结合了多载 波 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 系统和常见单载波系统的优 点，其特点可归结如下：
（１）与多载波系统相比，降低了峰平 比和对相位噪声的敏感性，降低了功率 放大器等模拟器件的成本，可以利用单 载波成熟的射频技术。
（２）与单载波系统相比，抗多径能力 增强（与多载波性能相当），而均衡器复杂 度大大降低。