通信系统--均衡技术
如何进行通信技术中的频域均衡处理
如何进行通信技术中的频域均衡处理频域均衡处理是通信技术中一种常用的信号处理技术，用于消除信号中的频率扭曲和噪声干扰，以提高信号质量和通信系统的性能。
频域均衡处理通过对信号进行频谱分析和频率响应校正，实现了信号的均衡和补偿，从而提高信号的传输可靠性和抗干扰能力。
在通信技术中，频域均衡处理主要应用于数字通信系统中，特别是在高速数据传输和无线通信中更为重要。
这些系统常常面临着信号在传输过程中受到频率偏移、多径传播等因素的影响，导致信号产生失真和衰落，影响传输质量。
频域均衡处理可以有效地消除这种失真和衰落，提高信号的有效性和可靠性。
频域均衡处理的核心思想是使用均衡滤波器对收到的信号进行处理，使信号的频率响应得到补偿和校正。
具体而言，频域均衡处理包括以下几个关键步骤：对接收到的信号进行频谱分析，得到信号的频率特性。
这可以通过离散傅里叶变换（DFT）或快速傅里叶变换（FFT）等方法实现。
频谱分析可以揭示信号在频域中的衰减和失真情况。
接下来，使用均衡滤波器对信号的频率响应进行校正和补偿。
均衡滤波器的设计通常基于频率域均衡算法，如最小均方误差（MMSE）算法、最大似然（ML）算法或估计信号传输函数的逆。
这些算法可以根据信道的特性和传输系统的需求，自适应地调整滤波器的参数。
对经过均衡滤波器处理的信号进行反变换，以恢复信号的时域特性。
这可以通过逆离散傅里叶变换（IDFT）或逆快速傅里叶变换（IFFT）等方法实现。
经过频域均衡处理后的信号可以送入解调器或其他下游处理模块进行进一步的处理和解码。
频域均衡处理可以显著提高信号的可靠性和抗干扰能力，减少误比特率和误码率。
在实际应用中，频域均衡处理有很多具体的技术实现方法，例如等化器、预编码器和解调器等。
不同的实现方法适用于不同的通信系统和信道条件。
频域均衡处理还可以结合其他信号处理技术，如前向误差纠正（FEC）和自适应调制（AM）等，进一步提高信号传输的可靠性和性能。
总之，频域均衡处理是通信技术中一种重要的信号处理技术，可用于消除信号中的频率扭曲和噪声干扰，提高信号的传输可靠性和抗干扰能力。
通信系统中的信道估计与均衡技术
通信系统中的信道估计与均衡技术随着无线通信技术的不断发展和普及，信道估计与均衡技术在通信系统中扮演着重要的角色。
信道估计是指通过对接收信号进行分析和处理，估计出信道的状态和特性，以便在接收端对信号进行恢复和解码。
而均衡技术则是在接收端对信道产生的失真进行修复和补偿，以提高接收信号的质量和可靠性。
一、信道估计技术在无线通信系统中，信道是指从发送端到接收端的信号所经过的传输媒介，包括空气中的电磁波传播、地面、建筑物等的衰减和干扰等。
由于信道的复杂性和不确定性，准确地估计信道的状态对于接收端的解调和解码非常重要。
1. 盲信道估计盲信道估计是指在缺乏先验信息的情况下，通过对接收信号的统计特性进行分析和处理，估计信道的特性。
盲信道估计技术不依赖于发送端发送的已知信号，而是通过接收端的统计特性来进行估计。
例如，最小均方误差算法和独立成分分析等都是常用的盲信道估计方法。
2. 非盲信道估计非盲信道估计是指在已知发送信号的条件下，通过接收到的信号来估计信道的特性。
非盲信道估计通常利用已知的发送信号来构造训练序列，并将这些序列与接收到的信号进行比较和分析。
在非盲信道估计中，最常用的方法是利用最小均方误差准则来估计信道的特性。
二、均衡技术在无线通信系统中，信道会引起信号的时延扩展和失真，从而降低接收信号的质量和可靠性。
为了抵消信道引起的失真，需要对接收到的信号进行均衡处理，以恢复信号的原始质量和形状。
1. 线性均衡线性均衡是指根据信道的冲激响应特性，通过滤波和加权处理来对接收信号进行补偿。
常见的线性均衡技术包括时域均衡和频域均衡。
时域均衡一般利用有限脉冲响应滤波器（FIR）对接收信号进行滤波和加权处理，以抵消信道引起的失真。
频域均衡则是通过信道估计的频率响应来恢复信号的频率特性。
2. 非线性均衡与线性均衡相比，非线性均衡技术更适用于复杂和非线性信道下的通信系统。
非线性均衡技术一般利用神经网络、模糊逻辑等方法来对接收信号进行补偿和恢复。
现代通信系统中的频域均衡算法研究
现代通信系统中的频域均衡算法研究随着现代通信技术的不断发展，频域均衡算法作为一种重要的数字信号处理技术在通信系统中得到了广泛的应用。
在传输信道不完美和干扰信号较强的情况下，频域均衡算法能够有效地对信号进行修正，提高通信系统的性能和可靠性。
本文将阐述现代通信系统中频域均衡算法的研究现状、原理和应用，分析其优势和不足，并展望其未来的发展方向。
一、频域均衡算法的研究现状频域均衡算法是在数字信号处理领域中应用最广、最成熟的算法之一，已经成为现代通信系统中不可或缺的一部分。
其主要作用是抵消由于传输信道带来的多径效应和时变干扰信号导致的接收信号失真和码误差的问题。
目前，常用的频域均衡算法包括最小均方误差（MMSE）均衡算法、追踪均衡算法、正交频分复用（OFDM）均衡算法等。
其中，MMSE算法是一种基于贝叶斯统计理论的优化算法，能够准确且有效地对传输信道的失真和杂散信号进行补偿。
追踪均衡算法则是在时域上通过自适应滤波技术来对多径传输信道引起的失真进行补偿，适用于时变多径信道中接收端信号的均衡。
OFDM均衡算法是一种频域均衡算法，适用于高速移动无线通信系统中信道较窄的情况，能够有效地抑制频率偏移、多径衰落和信号干扰，提高信道传输质量。
二、频域均衡算法的原理和应用频域均衡算法的原理是将接收信号的频域表示转换为等效时域信号进行处理，从而实现多径信号的分离和抑制。
其主要步骤包括输入信号预处理、频域滤波和输出信号恢复等。
其中，输入信号预处理是针对于频率偏移和信号干扰等问题进行的前期处理，可以通过FFT等算法实现。
而频域滤波则是通过均衡器对信道进行预估计和滤波，实现对失真或干扰信号的抑制。
最后，通过IFFT等算法将频域信号转换为时域信号，完成信号的恢复。
频域均衡算法在现代通信系统中的应用十分广泛，能够加强系统的鲁棒性和抗干扰能力，保障通信信号的传输质量和可靠性。
以OFDM均衡算法为例，其应用范围涵盖了数字广播、数字电视、Wi-Fi和4G无线通信等众多领域。
跳频通信系统培训_PPT_ 均衡
a h(kT t
n s
0
nTs ) —除第k个码元以外的其他码元产生的 不需要的串扰值，称为码间串扰。
时变
传播迟延
信道冲激响应
h(t, )
max(t)
信号经过多条路径到达，每条径的幅度和相位是随机的
考虑收发信机的移动性，信道是时变的，时变会带来频域弥散（多普勒 频移）
把无线信道建模为线性时变信道→时变信道的抽头延迟线模型
无线通信系统模型
s(t)
传输信号 多径通道
h(t)
+
x(t) 均衡 y(t) 解调
器
c(t)
噪声
信号
均衡前：
x t s t * h t n t
均衡后： y t x t * c t
s t * h t n t * c t
数字通信系统模型
信道编码 调制 基带发送 噪声和干扰 信道 RF部分
信道解码
同步、信道均衡 和解调 基带接收
RF部分
为什么会产生码间干扰
无线通信系统的移动台常常工作在一些如城市、山
区等存在高大障碍物的较为复杂的环境中，所以无 线信道的传输特性也随时随地发生变化，因此无线 通信的信道是典型的随参信道。
结束
yk
n
cr
n k n
1, k 0 0, k 1, 2,......, N
当k为其他值时，yk可能是非零值，构成均衡器输出端的残留码间干扰。
例1 设计三个抽头的迫零均衡器，以减少码间的干扰。已 知，r2 0 ， r1 0.1 ，r0 1 ，r+1 -0.2， r2 0.1 ，求三个抽头 的系数。 1, k 0 解：根据迫零均衡器必须满足 yk cn rk n n 0, k 1, 2,......, N 列出矩阵方程为
lte 信道均衡 概念 -回复
lte 信道均衡概念-回复如何进行LTE信道均衡。
第一步，我们先来了解一下LTE信道均衡的概念。
在LTE无线通信系统中，信道均衡是指通过对接收信号进行处理，消除信道衰落对信号的影响，从而提高系统的传输性能。
信道均衡的目标是恢复原始发送信号的精确性，减少误码率，提高系统的可靠性和容量。
第二步，我们需要了解LTE系统中的信号传输过程。
在LTE系统中，发送信号经过信道传输，会受到信道的衰落、多径效应、干扰等因素的影响，导致接收信号失真。
因此，需要进行信道均衡来对接收信号进行修正，使其尽可能恢复为原始的发送信号。
第三步，LTE系统中常用的信道均衡算法有哪些？LTE系统中常用的信道均衡算法包括线性均衡算法、最小均方差（MMSE）算法和零导频均衡（ZF）算法。
线性均衡算法是最简单的信道均衡算法，它通过滤波器对接收信号进行处理，消除信道的频率响应对信号的影响。
MMSE算法是一种更高级的信道均衡算法，它考虑了接收信号的统计特性，通过最小化均方误差来实现信道补偿。
ZF算法则是一种无反馈的均衡算法，在接收端使用已知的信道响应来进行均衡处理。
第四步，具体的信道均衡过程是怎样的？首先，接收端需要获取信道的频率响应信息，可以通过预定义的参考信号或者同步信息来实现。
然后，根据所选的信道均衡算法，计算出均衡滤波器的系数。
接下来，将接收信号通过均衡滤波器进行处理，得到均衡后的信号。
最后，对均衡后的信号进行解调和译码，得到原始的发送信号。
第五步，LTE系统中的信道估计和反馈也是信道均衡过程中的关键步骤之一。
由于信道状态会随时间产生变化，因此需要定期估计信道的频率响应。
估计的结果可以用于信道均衡和自适应调制等其他功能。
同时，也需要将信道估计结果反馈给发射端，以便进行相应的信号处理和调整。
第六步，实际的LTE系统中还会涉及到其他的一些信道均衡技术。
例如，LTE中的多用户信道均衡（MU-MIMO）技术可以通过空间分集和空间多复用来提高系统的容量和性能。
光纤通信系统中的信道均衡技术探析
ＵＭ ｏｓ ２ ｇａ Ｕ Ｊ ｉｎ ． ｅ Ｊ ２ 衡技术探 析
符 永 源
（ 南 电 网公 司信 息 通信 分 公 司 ， 南 海 口 ５ ０ ０ ） 海 海 ７ ２ ３
摘 要： 本文主要对 光纤通信 系统 中的信道均衡技 术进行 深入研 究 。 随着 ＷＤ 系统容量逐渐增 大 ， Ｍ 色散 已经成为影响 光纤通信 系统的 制约 因素之 一。 这就要 求在光 纤通信 系统 中加入 色散补偿模 块。 均衡 器是光 纤通信 系统 中用做 色散补偿 的仪 器， 是本文研 究的重点 。 也 关键 词 ： 色散 ； 电域 色散 补偿 ； 纤通信 ； 间干扰 ； 决反馈 均衡 器 ； 适 应均衡 器 光 码 判 自 （ — Ｄ 的方式 。又因为 目前的光源器件 与光 当前码元对后续码元 的 ＩＩ Ｄ Ｅ均衡 器是在线 Ｉ Ｄ ） Ｍ Ｓ。 Ｆ 作为逐渐成为 主流的通信技术 ，光纤通信 接收器件的非线性 比较严重 ， 以对光器 件的 性均衡器的基础上 ， 所 加上了反馈支路 ， 以提高均 从 已开始就显示 出无 比的优越 性，引起人们 的 线性度要求 比较低 的数字光纤通信在光纤 通信 衡性能。 广大关注。 与先前使用 的电缆传输方式相比， 它 中占据 主要位置 。典型 的光纤通信系统方框 图 图上所示 的判决反馈均衡器 由两个滤波器 所示 ： 具有 低损耗 、 通信容 量大 、 电磁干扰 、 不受 保密 如图 １ 组成 ，一个是前馈滤波器 ，另一个是反馈滤波 性好等突出优 点。 因此 ， 光纤通信 的出现被认为 器。 前馈滤波器 的作用与 Ｆ Ｅ的作用一样 。 Ｆ 反馈 是通信史上一次根本性 的改革 。尤其是美 国率 滤波器是将前面 已经检测的符号的判决输 出作 先提 出的“ 息高速公路 ” 划 曾经风靡全 球 ， 信 计 为它的输 入 ， 该反 馈滤 波器的作 用是从 过去 已 极大地促进了其 核心一光纤传输系统的科研和 经检测到的符号来估计当前正检测符号的码间 产业的蓬勃发展 。因而作为二十一世纪通信 网 干扰 。 然后将 它与前馈滤波器输出相加 ， 从而减 的主要传输手段的光纤通信 ， 正呈现 出旺盛 的 小了当前 输出符号的码间干扰。反 馈滤波器的 图 １ ・ 生命力。对于光纤通信 系统而言影响很大的因 抽 头系数 由包括 前向滤波器在内所决定的信道 素之一是色散 ：光脉冲在光纤信 道中传 输时会 ２ ． ２信道均衡 冲激 响应 的拖尾决定。 展宽 ，这种脉冲的展宽会造 成脉冲间的码间串 在数字传输系统 中，如果调制带宽超过了 ４自 适应均衡器 扰， 导致接 收信 号眼图的关 闭 ， 降低光通 信系统 信道 的相干带宽 ， 将会产生码间干扰 ， 而光纤通 ４ ． 适应均衡器 １自 色散是产生码间干扰的主要原 因， 码间干 的性能 。光传输系统的色散容限与系统速率的 信 中， 色散被认为是在光纤通信信道 中传输高速 平 方 成 反 比 ，０ ｂｑ 系 统 的 色 散 容 限 只 有 扰是制约光纤通信速率和质量的主要障碍 。均 率数 据和长距离 时的主要 障碍 ，而均衡 正是 对 ４Ｇ ｉ ｓ １Ｇ ｉ 系统 的 １ ６十分严格 。而色 散在温度 衡 正是用 来克服 各种 码 问干扰 的信 号处 理操 付 码间干扰 的一项技术。 ０ ｂ／ ｔ ｓ ／， １ 从广义上讲 ， 均衡可以 和压力等外界环境影响下会是动态效应明显的 作 。接收机 中能够补偿或减小接收信号的码间 指任何用来削 弱码间干 扰的 信号处 理操作。由 参数。 当线路情况发生改变 ， 网保护时工作 干扰的补偿器 ， 如环 就称为均衡器。 信道均衡就是通 于光纤信道 的未知 性，这就要求均衡 器必须 能 路 由和保 护路由的长度不同时 ，色散 补偿也 必 过均衡器来调节 的。 均衡分为两种 ， 一是频域均 够 实时地 跟踪光纤 通信 信道的变化而做出相 应 须做出相应 的动态调整。 迄今为止 ， 世界铺设 衡 ， 全 二是时域均衡。图 ２ 为均衡器的结构分类框 的调整 ， 这种均衡 器又被称 作自适应均衡器 。 的光纤干线的 ８％为 Ｇ６２ ０ ． 光纤 。我 国的八纵 图 ５ ４ 自 ． 适应算法 ２ 八横 主要干线铺设的基本也 是 Ｇ ５ 。在 Ｇ ５ ．２ ６ ．２ ６ ａ 最小 均方算 法 （Ｍ ） 小均 方算法 Ｌ Ｓ： 最 即 光纤上开通高速系统 ， 键问题是色散补偿。 关 传 Ｌ Ｓ （ ｅｓ Ｍ ａ ｑ ａｅ Ｍ Ｌ ａ ｅ ｎ Ｓ ｕ ｒ）算 法 最 早 是 由 Ｂ ｔ ． ０竺 统 的提高受 色散 限制 的光域色散补偿技 术有 色 Ｗｉｒ ｄｏ ｗ和 Ｈ ｆ于 １５ 年 提出来 的。其显著特 ｏ ９９ ｊ～ — —Ｊ——一 ——ｊ一 散补偿光 纤 （ Ｃ ）线性 啁啾光纤 布拉 格光栅 Ｄ Ｆ、 点是实现简单 ， 不需要计算有关的相关 函数 ， 也 二 二 ’ 等。传统 的色散补 偿技术是在光域 中实现对光 不需 要矩 阵求逆 运算 等 。ｂ 递归 最小二 乘法 ． 纤 信道色散效应 的补偿 ， 需要电光 一 不 光电转 （Ｌ ）最 小二乘法 Ｉ Ｓ： Ｌ 黾一种典型 的有 效的数据 换 ，因此似乎更适 合光纤通信 系统 的高速率要 处理 方法 。它 的提 出和应 用可 以追溯 到 １９ ７５ 求 。 而随着 传输速率的进一 步提高 ， 然 色散的影 年 ，当著名学者高斯在预测行星和彗星运动轨 响显 得更加 明显 ， 且随时问和环境等变化 ， 很难 迹时 ，他认为根据所获得的观察数据来推断位 用光 域技术进行补 偿，因此需要使用其他 的补 置参数时 ，未知参数 最可能的值是这样一个数 图２ 偿 技术。另一方面 ， 随着动态 网络 的出现 ， 光脉 据 ，即它使各项实际观测值和计算值之 间的差 冲信号经过 的光路也会 随路 由选择 的不 同发生 ３判决反馈均衡器原理及其结构 ｚ － 的平 方乘 以度量 其精 度 的数值 以后 的和 为最 变化 ， 同样需要一种动态 的色散补偿技术 ， 而这 判决反馈均衡器的原理 图如下图 ３ 所示 小 。 是著名 的最小二乘法的最早的思想 。 这就 从 种动态 的色散补偿技术也很难用传统 的色散补 ｒ… ～ … 一 两 蟊 … … … 一 此以后 ， 最小二乘法得到了广泛 的应用 。 递归最 偿 技术实现 。而 电信号处理技术及集成 电路所 小二乘法 （ ｅｕｓ ｅＬ ａｔ ｑ ａｅ是最小 二乘 Ｒ ｅ ｒ ｖ ｅｓ Ｓ ｕｒ ） ｉ 固有 的低成本 ，人们逐渐意识到可以利用电的 算 法的一类 快速算 法。该 算法 的—个 显著特点 处理技术来实现色散的动态补偿 。由于这些信 是 它 的收敛速度 比一般 的 Ｌ Ｓ Ｍ 算法 快一个 数 道均衡技术在光纤通信系统 中实现时需要在光 量级， 但是 典陛能 的改 善是以其 计算 的复杂性 电转换之后进行的 ，因此通常称之为电信道均 为代价 的。 衡技术 ， 以区别于光信道均衡 技术 。 相对 于传统 参 考 文 献 … 一 … 一 一 函 ～ 一 … 一～ 的光域的色散补偿技术 ，电域色散补偿具有很 【］ Ｂ ｈ ， Ｒ ｅｋａ ｚＰＭ．ｒｍｍ ｉｈ Ｂ ． Ｉ ｏ ｎＷ．ｓｎ ｒｎ ，． Ｋ ｕ ｒｃ ，Ｊ Ｍ． 多优 点 随着 电子处理 速度 的提 高 ， ， 越来越 多 Ｏｆｒｉ Ｇ． ｆ ｅｎ， ＬＢｏ ａ Ｅｘ ｒｍｅ ｔｌｖ ｒ ｉａｉｎ ｎ ， ｐｅｉ ｎａ ｅｉ ｃ ｔｏ ｆ ｏ ｃ ｍｂｎ ｄ ａ ａ ｔ ｅ ＰＭＤ ａ ＧＶＤ ｆ ｏ ｉｅ ｄ ｐｉ ｖ ｎｄ 的光传输系统 采用 了电域色散补偿模块 。 ｃ ｍｐｅ ｓ ｔｏ ｉ ａ ０ ／ ｔａ ｓ ｓ ｉｎ ｓｎ ｏ ｎ ａｉｎ ｎ ４ Ｇｂｓ ｒ ｎ ｍｉｓｏ ｕ ｉ ｇ ２光纤通信系统 和信道均衡技术 ２ 光纤通信原理 ． １ ｉ ｔｇａｅ ｎｅ ｒ ｔｄ ｏ ｔｃ ｌ Ｉ ｆｌ ｒ ａ ｄ ｐ ｃｒ ｍ ｎｔｒｎ ｉ ｐ ｉａ Ｆ Ｒ－ ｔ ｓ ｎ ｓ ｅ ｔｕ ｍｏ ｉ ｉｇ， ｉ ｅ ｏ ｎ 所谓光 纤通信 ，就是利用光纤来传输携带 Ｔｅ ｈ ． ｇ ｇＯＦＣ＂４， ｏ ｇ ｌｓ ｃ ｎＤｉ￣ ． Ｄｉ ０ Ｌ ｓＡｎ ｅｅ ， 信息 的光波 以达到通信的 目的 。为了使光波成 图 ３判决反馈 均衡 器的结构 Ｆｅ ．２ ２ Ｔｕ ｂ２ － ７， Ｇ３，０ ４ ２０ 为携带信息的载体 ， 就必须对之进行 调制 ， 在接 收端再把信 息 从光波 中检测 出 。 来 然而 ， 目 由于 Ｄ Ｅ的基本思路是 ：当前码 元受到 的 ＩＩ Ｉ王周舟 ， Ｆ Ｓ ２ ］ 自适应均衡算 法的研 究 ， 士学位 论 硕 前技术水平有限 ，对光波进 行频 率调制 与相位 有来 自 其先前码元的拖尾干扰和其后续码元 的 文， 大连海事大学，０ ７ ２Ｈ Ｄ 调制等仍局限在实验室内 ，尚未 达到实用 化水 前导干扰 ， 因此 ， 当检测并判定 出一 个信息码 元 ｌ１ ３尚小天 ， 自适应 均衡技 术的研 究 ， 硕士论 文 ， 平 ，因此 目 大都 采用 强度 调制 与直接 检测 后 ，就可在检测 后续码元之前预测并 消除这个 西安 电子科技大学 ， ０ 前 ２ ６ ０
信道均衡技术在通信系统中的应用
信道均衡技术在通信系统中的应用通信系统中的信道均衡技术起到了至关重要的作用。
它可以帮助在信号传输过程中克服信道带来的衰减和失真问题，从而提高通信质量和可靠性。
本文将探讨信道均衡技术在通信系统中的应用。
一、信道均衡技术的概述信道均衡技术是指通过对接收信号进行特定处理，使其恢复到发送信号的原始形态的技术。
在信道传输过程中，信号会经历多种干扰和失真，比如多径效应、时延扩展和频率选择性衰落等。
这些问题容易导致信号的频谱扩展、失真和间隔错误等。
信道均衡技术通过对接收信号进行加权和滤波处理，可以消除这些干扰和失真，提高信号的品质和可靠性。
二、频率域均衡技术频率域均衡技术是信道均衡的一种重要方法。
它通过对接收信号的频域特性进行分析和处理，以消除信道带来的频率选择性衰落。
在频率域均衡技术中，首先需要对接收信号进行快速傅里叶变换（FFT）处理，将信号从时域转换到频域。
然后根据信号在频域上的特性，设计合适的均衡滤波器来补偿信道的频率衰落。
最后，将处理后的信号通过逆傅里叶变换（IFFT）恢复到时域，以得到最终的均衡信号。
三、时域均衡技术除了频率域均衡技术外，时域均衡技术也是信道均衡的重要手段。
时域均衡技术主要通过对接收信号的时域特性进行分析和处理，以消除信道带来的时延扩展和多径效应。
在时域均衡技术中，一种常用的方法是使用均衡算法，如前向判决反馈均衡算法（DFE），来估计和补偿信道的时延和多径效应。
该算法通过对接收信号进行滤波和判决来实现信道的均衡和恢复。
四、信道均衡技术在通信系统中的应用信道均衡技术在通信系统中有广泛的应用。
其中，最常见的应用是在无线通信系统中，比如移动通信和无线局域网。
这些系统中，信号在传输过程中会经历复杂的多径传播和衰落效应，导致信号品质下降和误码率增加。
信道均衡技术能够有效地对接收信号进行处理，补偿信道的衰减和失真，从而改善信号的质量和可靠性。
此外，信道均衡技术还被广泛应用于其他通信系统，如有线通信系统和光纤通信系统。
基于深度学习的通信系统中的信道均衡技术研究
基于深度学习的通信系统中的信道均衡技术研究随着智能手机和移动通信的普及，人们对于无线通信系统的需求越来越大。
然而，无线信道的传输过程中存在一种称为信道衰落的现象，即信号在传输过程中遭受干扰和衰减，导致接收端接收到的信号出现失真和误码。
为了解决这一问题，信道均衡技术应运而生。
传统的信道均衡技术主要是通过数学模型和算法来估计和补偿信道的失真。
然而，这种方法往往需要大量的计算和复杂的运算过程，并且对于深度学习模型的复杂度不便。
因此，近年来，基于深度学习的信道均衡技术逐渐受到研究者的关注。
深度学习是一种通过神经网络模拟人脑神经元之间相互连接的模型，通过大量的数据训练，可以自动学习数据的特征和规律。
基于深度学习的信道均衡技术也是利用神经网络来建模和学习信道的特性。
在深度学习模型中，信道均衡被视为一个回归问题。
模型的输入是接收到的信号，输出是经过均衡处理后的信号。
通过大量的训练数据，模型可以学习到信道的特性，并实现信号的均衡。
研究者们通过使用不同的神经网络结构和优化算法，不断改进和优化深度学习模型，以提高模型的性能和准确度。
除了基本的神经网络模型，研究者们还提出了一些改进的深度学习模型来应对通信系统中的信道均衡问题。
例如，卷积神经网络（CNN）是一种特殊的神经网络结构，它可以有效地处理具有空间相关性的信号。
对于无线信道中的时变性和空间相关性，CNN模型可以更好地模拟和学习。
此外，长短时记忆网络（LSTM）是一种特殊的循环神经网络结构，它可以很好地处理时序数据。
在通信系统的信道均衡中，LSTM模型可以对时序数据进行建模和学习，从而提高均衡性能。
另外，由于深度学习模型的复杂度和计算量较大，研究者们还提出了一些优化算法来加速和改进模型的训练过程。
例如，基于随机梯度下降的优化算法，可以通过调整学习率和优化参数的更新方法，加快模型的训练速度。
另外，一些研究者还提出了一些迁移学习的方法，通过在不同的任务中共享和利用已有的知识和模型，来减少深度学习模型的训练时间和资源消耗。
信道均衡文档
信道均衡介绍信道均衡是无线通信中的一个重要概念和技术，用于解决信号在传输过程中受到的干扰和衰减的问题。
由于无线信道的特性，传输的信号可能会经历多径传播、多径干扰和信号衰减等现象，导致接收端收到的信号质量下降。
信道均衡技术通过对接收信号进行处理，消除信道带来的影响，从而提高信号的质量和可靠性。
信道均衡的原理信道均衡的原理是通过估计信道的衰减和干扰情况，并对接收到的信号进行处理，以提高信号的质量。
信道均衡算法的主要目标是消除信道引起的失真和干扰，从而实现信号的恢复和重建。
传统的信道均衡算法主要包括均衡滤波器和等化器。
均衡滤波器通过对信道的频率响应进行估计和补偿，使得信号在传输过程中的频率特性得到恢复。
等化器则通过对信道的时域响应进行估计和补偿，使得信号在传输过程中的时域特性得到恢复。
在实际应用中，为了提高系统的性能，通常会采用自适应信道均衡算法。
自适应信道均衡算法可以根据实时的信道条件和接收到的信号进行动态调整，以达到最佳的均衡效果。
常用的自适应信道均衡算法包括最小均方误差（MMSE）等化器和迫零（Zero Forcing）等化器。
信道均衡的应用信道均衡技术在无线通信系统中有着广泛的应用。
在手机通信、无线局域网、蓝牙通信等无线通信技术中，信道均衡技术可以有效地提高信号的质量和可靠性，提高通信的速率和距离。
在数字广播和数字电视等广播电视传输系统中，信道均衡技术可以减小多径干扰、衰减和噪声等因素对信号的影响，提高接收信号的质量和稳定性。
在无人机和自动驾驶等应用领域，信道均衡技术可以提高无线通信的可靠性和稳定性，保证传输数据的准确性和实时性，从而提升系统的安全性和性能。
此外，信道均衡技术还广泛应用于其他领域，如雷达、声纳、医疗仪器等。
无论在哪个领域，信道均衡技术都扮演着重要的角色，为无线通信系统的性能提升做出了重要贡献。
总结信道均衡是无线通信中的重要技术，通过对接收信号进行处理，消除信道带来的干扰和衰减，提高信号的质量和可靠性。
光纤通信系统中的信道均衡技术研究
光纤通信系统中的信道均衡技术研究一、引言随着通信技术的发展，光纤通信系统已经成为现代通讯领域主流技术之一。
然而，由于光纤通信系统的传输距离比较远，会导致信号受到多径折射、色散等多种信道干扰，影响通信质量。
因此，信道均衡技术成为提高光纤通信系统性能和扩大传输距离的重要手段。
二、信道均衡技术原理在光纤通信系统中，信道均衡技术通过对接收信号进行加权和滤波，将受到干扰的信号进行调整，使其与原始信号相似，从而提高通信质量。
其基本原理是通过使得接收信号与期望信号之间的误差最小化，从而消除信道的影响。
光纤通信系统中，最常用的信道均衡技术是线性均衡技术和盲均衡技术。
三、线性均衡技术线性均衡技术是最常用的信道均衡技术之一，其基本原理是将接收信号进行加权和滤波，从而实现信道均衡。
其重点在于构造合适的等化器来抵消信道传输特性，以实现对信道的补偿和抵消。
在线性均衡技术中，最常用的是卷积均衡（FIR）和递归均衡（IIR）。
（一）卷积均衡技术卷积均衡技术是最常用的线性均衡技术之一。
其是通过对接收信号进行卷积，实现对信道影响的消除，从而实现信道均衡。
卷积均衡器由加法器和延迟器组成，其输出信号是一个针对信道衰减、相位、色散等因素进行加权和滤波的补偿系数序列。
（二）递归均衡技术递归均衡技术是线性均衡技术中的一种。
其使用反馈的方式，不断调整滤波器的系数，来逐渐优化接收信号的质量。
递归均衡器可以获得比卷积均衡器更好的均衡效果，但同时也更容易发生不稳定的情况。
四、盲均衡技术盲均衡技术没有直接利用信道特性，而是通过利用接收信号的统计特性，来获取原始信号的信息。
其利用了信噪比高的信号比信噪比低的信号更容易区分的原理，从而实现了信道均衡。
（一）盲均衡算法分类当前，主流的盲均衡算法主要包括统计盲均衡算法和自适应盲均衡算法。
统计盲均衡算法分类为基于独立分量分析（ICA）的盲均衡算法、基于最小二乘法（LS）的盲均衡算法、基于最大似然估计（MLE）的盲均衡算法等。
信道均衡技术
信道均衡技术信道均衡技术是一种在通信系统中用来抵消信道引起的失真的技术。
在无线通信中，信道是指无线电波在传播过程中所经过的媒介，例如空气或水等。
由于信道中存在多径效应、噪声和干扰等因素，导致信号在传输过程中发生失真和衰减，从而影响通信质量。
信道均衡技术的作用就是通过对接收信号进行处理，使其能够更好地适应信道的特性，提高信号的传输质量。
信道均衡技术的核心思想是通过对接收信号进行处理，对信号进行补偿，以消除信道引起的失真和衰减。
在传统的通信系统中，我们通常使用等化器来实现信道均衡。
等化器是一种数字滤波器，它通过对接收信号进行滤波处理，使信号的频谱特性能够与发送信号的频谱特性相匹配，从而实现信道均衡。
在实际应用中，我们通常使用自适应均衡算法来实现信道均衡。
自适应均衡算法是一种基于反馈的信道均衡方法，它通过不断地对接收信号进行观测和分析，自动调整等化器的参数，以使接收信号尽可能地接近发送信号。
常用的自适应均衡算法有最小均方误差（LMS）算法和最小误码率（MLSE）算法等。
在信道均衡技术的应用中，我们需要考虑到信道的时变性和多径效应。
时变信道是指信道的特性随时间变化，例如移动通信系统中由于移动终端的运动导致信道的多径效应随时间变化。
对于时变信道，我们需要使用自适应均衡算法来实时调整等化器的参数，以适应信道的变化。
多径效应是指信号在传播过程中由于反射、散射等因素引起的多个信号路径。
对于多径效应，我们需要使用多通道均衡技术来对接收信号进行处理，以消除多径引起的失真和衰减。
除了在无线通信中的应用外，信道均衡技术在有线通信中也有广泛的应用。
例如，在数字电视传输中，由于电视信号在传输过程中会受到电缆的衰减和干扰等因素的影响，导致接收到的信号质量下降。
通过使用信道均衡技术，可以对接收到的信号进行处理，使其能够更好地适应电缆的特性，提高信号的传输质量。
信道均衡技术是一种在通信系统中用来抵消信道引起的失真的技术。
通过对接收信号进行处理，使其能够更好地适应信道的特性，提高信号的传输质量。
通信系统中的信道估计与均衡技术
通信系统中的信道估计与均衡技术随着时代的发展，使用通信系统进行信息传递变得越来越常见。
然而，通信系统在信息传输过程中会受到各种干扰，如噪声、多径效应等，这些都会影响通信系统的性能。
因此，对于通信系统来说，信道估计与均衡技术是非常重要的。
一、信道估计技术信道估计技术可以理解为通过一些方法估计传输信号所经过的信道。
在通信系统中，信号经过信道时会受到各种干扰，因此在接收端需要对信号进行合理的处理。
信道估计技术的作用在于对信道进行建模，并从接收信号中提取足够的信息以对信道进行估计。
1. 线性估计技术线性估计技术是信道估计技术中常用的一种方法。
它的基本思想是将接收信号建模为一个滤波器的输出，该滤波器将输入信号中的缓慢变化分离出来，而快速变化的信号则被滤波器削弱。
因此，接收信号中的缓慢变化成分可以通过滤波器系数得到。
这种方法的优点是可靠性高，但是计算量大，需要花费较长的时间。
2. 统计估计技术统计估计技术是另一种常用的信道估计技术。
它主要基于信道模型和信号分布规律来进行估计。
具体来说，它通过对一些特定的信号进行观测并进行统计分析，从而得到对信道的估计。
该方法适用于高斯噪声和多径信道等情况下的信道估计。
二、均衡技术均衡技术是另一个重要的通信系统中的技术。
它的主要作用是通过在接收端对服务质量进行均衡，从而提高信号传输的可靠性。
在通信系统中，由于各种原因，接收信号中会存在许多随机性的变化，这些变化可能导致信息传递中的错误。
因此，在接收端需要对这些变化进行校正。
1. 等化技术等化技术是均衡技术中常用的一种。
它的基本思想是通过在接收端对信号进行加权，从而在时域和频域上对信道进行补偿。
等化器通过将接收信号与已知信道相乘，来抵消信号中的失真，从而还原信号。
这种方法的优点是对多径效应的处理效果较好，可以在一定程度上消除多径效应的影响。
2. 盲均衡技术盲均衡技术是另一种均衡技术。
它不依赖于已知信道信息，而是通过对接收信号进行分析和反馈，自动进行均衡。
无线通信中的信道估计与均衡技术
无线通信中的信道估计与均衡技术在当今信息高速传递的时代，无线通信成为了我们生活中不可或缺的一部分。
从手机通话到无线网络连接，从卫星通信到物联网的应用，无线通信技术的广泛应用给我们带来了极大的便利。
然而，要实现高质量、稳定可靠的无线通信并非易事，其中信道估计与均衡技术起着至关重要的作用。
首先，让我们来了解一下什么是信道。
在无线通信中，信号从发送端传输到接收端所经过的路径就被称为信道。
这个信道可不是一条简单、稳定的通道，它充满了各种不确定性和干扰。
比如，信号会因为障碍物的阻挡而发生反射、折射和散射，这会导致信号的衰减和失真；同时，还会受到来自其他无线设备的干扰，以及环境中的噪声影响。
信道估计，简单来说，就是对这个复杂多变的信道特性进行测量和估计。
为什么要进行信道估计呢？这是因为只有知道了信道的特性，我们才能对接收端接收到的信号进行正确的处理和恢复。
想象一下，如果我们不知道信号在传输过程中经历了怎样的变化，就很难从接收到的混乱信号中提取出有用的信息。
那信道估计是怎么实现的呢？常见的方法有基于导频的信道估计和盲信道估计。
基于导频的信道估计就像是在黑暗中点亮了几盏明灯。
在发送的信号中，会周期性地插入一些已知的、特殊的信号，也就是导频信号。
接收端通过对这些导频信号的分析，来估计出信道的特性。
这种方法相对简单可靠，但缺点是会占用一定的频谱资源。
盲信道估计则更加具有挑战性，它不需要专门插入导频信号，而是仅仅依靠接收到的未知数据来估计信道。
这就像是要在没有任何提示的情况下猜出一个谜题，难度可想而知，但优点是能够提高频谱利用率。
在完成信道估计之后，接下来就是信道均衡了。
信道均衡的主要目的是补偿信道引起的失真，使得接收端能够更准确地恢复出原始发送的信号。
信道均衡技术可以分为线性均衡和非线性均衡。
线性均衡相对简单，计算复杂度较低，但在严重的信道失真情况下，可能效果不太理想。
非线性均衡则能够更好地处理复杂的信道情况，但计算复杂度较高，实现起来也更困难。
通信系统中的信道估计与均衡
通信系统中的信道估计与均衡一、引言在现代通信系统中，信道估计与均衡是非常重要的技术，用于抵消信道的信号失真和噪声扰动，以提高通信系统的性能。
本文将详细介绍信道估计与均衡的概念、作用、方法和步骤，以及其在通信系统中的应用。
二、信道估计的概念和作用1. 信道估计是指通过一定的方法和算法，估计出信道的特性和参数。
在通信系统中，信号在传输过程中会受到多径传播、衰落、多径间干扰等影响，使得信号失真和噪声增加。
通过信道估计，可以获取信道的信息，从而抵消信号失真和噪声干扰，提高传输质量和可靠性。
2. 信道估计的作用主要有两个方面：a. 改善通信质量：通过估计信道的参数，可以准确地得到信道的衰落情况和干扰情况，从而采取相应的措施进行补偿，提高接收信号的质量。
b. 提高系统容量：通过信道估计，可以有效地抑制多径效应和干扰效应，提高信号的可区分度和解调性能，从而提高系统的传输容量。
三、信道估计与均衡的方法和步骤1. 单载波系统中的信道估计与均衡方法：a. 基于导频信号的估计方法：通过在发送信号中插入已知的导频信号，并在接收端检测导频信号的幅值和相位，从而估计出信道的冲激响应。
然后利用估计得到的信道响应进行均衡，抵消信道失真和噪声干扰。
b. 基于最小均方误差准则的估计方法：通过最小化接收信号与估计信号之间的均方误差，来估计信道的参数。
利用估计得到的信道参数进行均衡，提高信号的传输质量。
2. 多载波系统中的信道估计与均衡方法：a. 基于导频信号的估计方法：与单载波系统类似，通过插入导频信号和检测接收信号，来估计信道的频率响应和相位响应。
然后利用估计得到的频率响应和相位响应进行均衡，提高系统性能。
b. 基于信道状态信息反馈的估计方法：通过接收端的反馈信息，来估计信道的状态和特性。
利用反馈的信息进行均衡，提高系统的传输性能。
3. 信道估计与均衡的具体步骤：a. 导频信号的插入和检测：在发送信号中插入导频信号，接收端检测导频信号的幅值和相位。
信道均衡原理
信道均衡原理信道均衡是数字通信中的一种技术，它用于在信道传输过程中，对接收到的信号进行处理，以消除由信道引起的畸变和干扰，从而实现更可靠和高质量的信息传输。
信道均衡的目标是通过补偿信道的频率响应和时域冲激响应的不均匀性，使接收端能够恢复出与发送端相似的信号。
信道均衡的原理可以归纳为频率均衡和时域均衡两个方面，下面将对这两个方面进行详细介绍。
1. 频率均衡：频率均衡主要是针对信道传输过程中引起的频率响应不平坦的问题。
频率响应不平坦会导致接收端接收到的信号失真，频域上存在失真的频率点，从而造成误码率的增加。
频率均衡的方法有多种，其中一种基于试探性估计的频率均衡方法是最常用的。
该方法通过发送特定的试验序列，然后通过接收到的试验序列和已知的发送序列的差异来估计信道的频率响应，进而设计出适当的均衡滤波器。
2. 时域均衡：时域均衡主要是针对信道传输过程中引起的多径效应的问题。
在数字通信中，信号在传输过程中会经历多个路径，达到接收端的信号是这些路径信号的叠加，因此会产生时域上的冲激响应。
这些冲激响应会导致码间串扰和符号间干扰，降低接收信号的质量。
时域均衡的方法包括线性均衡和非线性均衡两种。
线性均衡方法主要是通过设计均衡滤波器，使得接收端的输出信号与发送端的输入信号的相关性最小，以减小码间串扰。
非线性均衡方法则是通过应用非线性函数来改变接收信号的幅度和相位，以最小化符号间干扰。
以上介绍的是信道均衡的基本原理，实际应用中还有一些更高级的技术和算法。
例如，自适应均衡是一种能够根据实时信道状态进行动态调整的信道均衡方法；最大似然序列估计是一种在已知发送序列和接收序列的情况下，估计信道响应的方法。
此外，信道均衡还与信号检测、编码和调制等其他技术密切相关。
综上所述，信道均衡是数字通信中非常重要的技术，它解决了信道传输过程中引起的信号失真、失真频率点、码间串扰和符号间干扰等问题。
通过频率均衡和时域均衡，信号在传输过程中的质量和可靠性得到提升。
高速串行通信系统设计中的信道均衡技术
高速串行通信系统设计中的信道均衡技术在高速串行通信系统设计中，信道均衡技术扮演着至关重要的角色。
信道均衡技术是一种优化系统性能的方法，通过对信号进行处理，减少信号在传输过程中受到的干扰和失真，并提高系统的可靠性和稳定性。
在设计高速串行通信系统时，信道均衡技术的应用可以有效地提高系统的性能，使其更适应当前快节奏的通信需求。
首先，需要了解信道均衡技术的原理。
信道均衡技术主要是通过对信号进行处理，使其在传输过程中保持稳定、准确。
在高速串行通信系统中，信号经过传输会受到信道衰减、串扰、噪声等因素的影响，导致信号质量下降。
而信道均衡技术可以通过对信号进行预处理和后处理，补偿信号在传输过程中受到的影响，提高信号的传输质量。
其次，信道均衡技术在高速串行通信系统设计中的应用。
在实际的通信系统中，信道均衡技术可以通过各种算法和技术实现，比如卷积码、Turbo码、LDPC码等。
这些技术可以对信号进行编码、解码、误差校正等处理，提高信号的可靠性和稳定性。
此外，还可以通过消除信号的时域和频域失真，改善系统的性能。
另外，需要注意的是在设计高速串行通信系统时，选择适合的信道均衡技术非常重要。
不同的场景和要求会对信道均衡技术提出不同的需求。
因此，在设计系统时，需要根据实际情况选择合适的技术，并结合其他优化方法，使系统在高速传输数据时保持稳定和可靠。
总的来说，信道均衡技术在高速串行通信系统设计中起着至关重要的作用。
通过合理应用信道均衡技术，可以有效提高系统的性能和可靠性，满足现代通信系统快速发展的需求。
设计者需要根据实际情况选择适合的技术，不断优化系统，以应对不断变化的通信需求。
数字通信系统中自适应均衡技术的研究
中图分类号:TN915.1 文献标识码:A 文章编号:1009-2552(2006)04-0053-03数字通信系统中自适应均衡技术的研究孙永梅,李 晖(大连交通大学电气信息学院,大连116028)摘 要:克服数字通信系统码间干扰的有效方法就是在接收端采用均衡技术。
文中给出了均衡问题的数学描述,综述了实现均衡的方法,讨论了基于LMS和基于RLS的自适应均衡算法,并通过MATLAB仿真比较了两类算法的性能。
关键词:数字通信;均衡;码间干扰;L MS算法;RLS算法The study of adaptive equalization in digital com munication system sSUN Yong mei,LI Hui(School of Electric and Information,Dalian Jiaotong University,Dalian116028,China) Abstract:Equalization in receivers is the effective method to reduce intersymbol interference.Mathe matical description of equalization is proposed,and equalization methods are summarized.Adaptive equalization algo rithms based on LMS and RLS are discussed,furthermore the performances of the algorithms are compared through MATLAB simulations.Key w ords:digital communication;equalization;intersymbol interference;LMS algorithm;RLS algorithm0 引言数字通信系统中,由于多径传输、信道衰落等影响,在接收端会产生严重的码间干扰(InterSymbol In terference,简称ISI),增大误码率。
通信中的负载均衡技术
通信中的负载均衡技术随着全球信息技术的迅速发展，我们进入了一个数字化的时代，大量的数据传输成为了一种必要的手段。
在数据传输过程中，经常会面临的一个问题就是通信网络的负载不均衡。
负载不均衡通常会导致一些节点的过载，从而导致整个系统的性能下降，针对这个问题，负载均衡技术应运而生，负载均衡技术在通信领域中的重要性不言而喻。
一、什么是负载均衡技术负载均衡技术是一种将工作负荷分配到多个节点上，使得每个节点拥有相同或接近相同的工作负荷的技术。
例如，在一个服务器集群中，负载均衡可以帮助我们将网站流量分配到多个服务器上，并且确保每个服务器都能够按时处理客户端的请求而不会因为负载过高而宕机。
负载均衡通常是由硬件或软件来实现的，其中硬件负载均衡通常包括交换机和路由器，而软件负载均衡则包括反向代理服务器和负载均衡软件等。
二、通信中的负载均衡技术与服务器负载均衡不同，通信中的负载均衡涉及到数据通信的部分。
在通信中，负载均衡通常是指将数据包分发到多个网络节点上，以便在网络中实现流量的均衡分配。
数据包分发可以通过以下几种方式实现：1.基于轮询算法的负载均衡技术轮询算法是一种比较简单、常见的负载均衡算法，它将数据包依次分配到各个服务器节点上，确保每个节点都能接收到数据包。
购物网站的负载均衡便使用了轮询算法。
2.基于性能的负载均衡技术如何衡量节点的性能是实现负载均衡的关键。
在基于性能的负载均衡技术中，数据包会根据节点的性能、负载情况、网络距离等因素进行判断和分发，这种负载均衡技术不仅能够保证流量的均衡分配，还能够提高网络的响应速度和效率。
例如，Netflix流媒体服务就使用了名为Ribbon的负载均衡组件来确保视频流从最近的服务器节点传输，以提高视频的缓冲速度。
3.基于流量的负载均衡技术流量负载均衡技术不是基于节点的性能，而是根据流量的流向、带宽、传输速度等因素进行分发。
例如，当数据包被传输到网络中的某个节点时，该节点可能会将该数据包转发到下一个节点，而不必将数据包传输到所有其他节点。
均衡技术
均衡技术概述
均衡技术分类：
均衡技术概述
均衡器的分类： 1、 频域均衡 频域均衡是从校正系统的频率特性出发，利用一个可调 滤波器的频率特性去补偿信道或系统的频率特性，使包括可 调滤波器在内的基带系统的总特性接近无失真传输条件。 2、时域均衡 直接校正已失真的响应波形，使包括可调滤波器在内的 整个系统的冲激响应满足无码间串扰条件。
均衡技术原理
横向滤波器
设一个具有2N+1个抽头的横向滤波器，如下图所示，其单位冲激响应 为e(t)，则有
设它的输入为x(t)， x(t)是被均衡的对象，并设它没有附加噪声，如下图所 示。
则均衡后的输出波形y(t)为
均衡技术原理
均衡准则与实现
有限长横向滤波器不可能完全消除码间串扰，其输出将有剩余失真。为了评价 均衡效果，需要建立一个标准来度量剩余失真的大小。
均衡准则与实现
1）最小峰值失真准则下的迫零算法
均衡准则与实现
均衡准则与实现
均衡准则与实现
发展前景
在信息日益膨胀的数字化、信息化时代， 通信系统担负 了重大的任务，这要求数字通信系统向着高速率、高可靠性 的方向发展。信道均衡技术是通信系统中一项重要的技术， 能够很好的补偿信道的非理想特性， 从而减轻信号的畸变， 降低误码率在高速通信、无 线通信领域，信道对信号的畸变 将更加的严重，因此信道均衡技术是不可或缺的。自适应均 衡能够自动的调节系数从而跟踪信道，成为通信系统中一项 关键的技术。
均衡准则 • 峰值失真准则 • 均方失真准则 （1）峰值失真
意义：除k = 0以外的各值的绝对值之和反映了码间串扰的最大值。y0是有用 信号样值，所以峰值失真D 是码间串扰最大可能值（峰值）与有用信号样值之 比。显然，对于完全消除码间干扰的均衡器而言，应有D = 0；对于码间干扰 不为零的场合，希望D 越小越好。因此，若以峰值失真为准则调整抽头系数时， 应使D 最小。
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均衡基本原理
若在各个来奎斯特取样时刻（即t=k/2fN，k=±1, ±2…） 对实际信道脉冲响应x(t)取样，因其样值不为零而形成符 号（码）间干扰，如图所示，利用信道均衡器引入的脉冲 响应使得总脉冲响应y(t)能接近h(t)，则可消除非理想信道 引起的符号（码）间干扰。这就是时域均衡器的基本原理。
u o y k n tha
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2.15
项目1-2 数字调制技术
鄢立
抗衰落与多径干扰消除技术
录
目
Contents
02 03
01
均衡技术概述 均衡原理 小结
Part
01
均衡技术概述
鄢 立
均衡技术概述
在通信系统中，由于通信地面站天线波束较宽，受地物、地貌 和海况等诸多因素的影响，使接收机收到经折射、反射和直射 等几条路径到达的电磁波等多径效应的存在，导致由这些不同 路径到达的电磁波射线相位不一致且具有时变性，使接收信号 呈衰落状态；同时这些电磁波射线到达的时延不同，可能出现 码间干扰。
自适应均衡算法
均衡准则：最小峰值失真准则和最小均方误差准则。 最小峰值失真准则：使干扰的峰值最小，消除取样点的符 号干扰。 最小均方误差准则（LMS）：使均衡器期望输出值dk与实 际输出值δk的误差ek=dk-δk的均方值最小，使输出趋于理 想的响应。
Part
03
小结
鄢 立
小结
均衡不用增加传输功率和带宽，即可改善移动通信链路的 传输质量。均衡重在消除码间串扰。 均衡适用于信号不可分离多径且时延扩展远大于符号宽度 的情况。起源于固定式有线传输网络中的频率均衡滤波器。
自适应均衡算法
自 适 应 算 法 的 性 能 指 标 (The Performance of An Algorithm) 收敛速度：系指对于恒定输入，当迭代算法的迭代结果已 经充分接近最优解时，算法所需的迭代次数。 失调：对自适应滤波器取总平均的均方差的终值与最优的 最小均方差之间的差距。 计算复杂度：完成迭代次数所需的操作次数。 数值特性：当算法以数字逻辑实现时，由于噪声和计算机 中数字表示引入的舍入误差，会导致计算的不精确。
输入 前馈滤波器 Σ
dk
判决器 — Σ +
输出序列 d k 训练序列 I
k
反馈滤波器
自适应算法
自适应均衡基本原理
自适应均衡器一般包含两种工作模式，训练模式和跟踪模 式。 训练模式：发射机发射一个已知的、定长的训练序列，用 以训练均衡器的抽头系数加权算法（使均衡器输出的估值 与所训练序列的误差ek的均方值为最小），使均衡器收敛。 典型的训练序列是一个二进制伪随机信号或是一串预先指 定的数据位。
均衡有两个基本途径： • 频域均衡：使包括均衡器在内的整个系统的总传输函数满 足无失真传输的条件(即H(w)=1)。通常分别校正幅频特 性和群时延特性，模拟通信（序列均衡）通常采用。 • 时域均衡：直接从时间响应考虑，使包括均衡器在内的整 个 系 统 的 冲 激 响 应 满 足 无 码 间 串 扰 的 条 件 ( 即 h(t)= δ （t）)。数字移动通信面临的信号是时变信号，通常采用 时域均衡法，使整个系统无码间串扰。随着码率的提高， 时域均衡愈来愈复杂，研究热点逐步转入频域均衡。
输出序列 d
k
训练序列 I
k
反馈滤波器
自适应算法
自适应均衡器-----横向均衡器
横向滤波器是时域均衡系统的主体，也称横截滤波器。如 图所示，横向滤波器是由2N节抽头延迟线、2N+1个抽头、 加权系数Ck 和相加器组成。每节延迟时间T=Tb(一个码元 周期)。
输入
T T T T
C-N
C-1
C0
C1
CN
概述--均衡的实质
均衡本质：产生与信道相反的特性，用来抵消信道的时变 多径传播特性引起的码间串扰。均衡不用增加传输功率和 带宽，即可改善移动通信链路的传输质量。均衡重在消除 码间串扰，而分集重在消除深度衰落的影响。
均衡适用于信号不可分离，多径且时延扩展远大于符号宽 度的情况。
概述--均衡的途径
均衡基本原理
理想基带传输系统是按Nyquist第一准则建立，发送和接 收滤波的传输函数以Nyquist取样频率fs为中心的对称滚降 函数。所以理想信道的冲击响应是h(t)，非理想（失真） 信道的冲击响应是f(t)
h（t） x1 x-2 x0 t x-1 x2 x（t）
均衡基本原理
要求：理想脉冲响应h(t）为理想的冲激响应，在Nyquist 取 样 时 刻 ， h(kTn)=0 （ k ≠ 0 ） 。 而 实 际 信 道 y(t) 在 Nyquist取样时刻，y(kTn)≠0（k ≠0），从而形成码间串 扰。
输入 前馈滤波器 Σ
dk
判决器 — Σ +
输出序列 d
k
训练序列 I
k
反馈滤波器
自适应算法
自适应均衡基本原理
跟踪模式：直接利用通信中传输的数字信号的判决来形成 误差信号（基于均衡器输出估计值与其判决值的之差）， 并依据自适应算法跟踪调节抽头系数的加权。
输入 前馈滤波器 Σ
dk
判决器 — Σ +
h（t） x1 x-2 x0 t x-1 x2 x（t）
均衡基本原理
时域均衡的目的：使经过均衡器的总冲激响应趋近h（t）， 以到达消除非理想信道引起的码间串扰。
h（t） x1 x-2 x0 t x-1 x2 x（t）
自适应均衡基本原理
由于移动信道是时变信道，因此移动通信系统中采用的均 衡必须能够自适应。 均衡器的选取：信道的最大期望时延可以指示设计均衡器 时所使用的阶数，而信道特性的变化速率往往会对均衡器 的收敛速率提出要求。
均衡技术概述
当多射线强度较大，且时延差不能忽略时，将产生误码， 这种误码靠增加发射功率是不能消除的，而由此多径效应 产生的衰落叫多径衰落，也是产生码间干扰的根源。对于 数字通信、雷达最佳检测等都会产生十分严重的影响。
传播损耗 地面阴影效 应慢衰落 多径效应 快衰落
概述--分类
信道衰落与多径衰减消除技术 均衡技术 前向纠错编码 循环冗余校验技术 交织技术 分集技术
输出
自适应均衡器-----横向均衡器
横向滤波器的抽头越多，均衡器的控制范围越大，均衡的 效果越好。从理论上讲，只要N足够大，可以使符号间干 扰为任意小。
自适应均衡算法
依据符号间干扰为最小，来调节加权系数Ck（k≠0）的算 法，叫均衡算法，依据的准则叫均衡准则。算法一般要求 考虑自适应，即包括两步 滤波过程：计算输出对输入信号的响应； 自适应过程：通过比较输出结果与期望响应产生估计误差， 根据估计误差自动调整滤波器的参数。
H eq ( f ) F ( f ) 1
信道 f(t) g(t) 接收滤 波器 f(t) 均衡器 heq(t) z(t)
均衡基本原理
H eq ( f ) F ( f ) 1
表达式实质：将经过信道后的信号中频率衰落大的频谱部 分进行增强，衰落小的部分进行削弱，使所收到频谱的各 部分衰落趋于平坦，相位趋于线性。 均衡器实际上是传输信道的反向滤波器。
概述
如果调制信号带宽超过了无线通道的相干带宽，将会产生 码间干扰，并且调制信号会展宽，而接收机内的均衡器可 以对信道中的幅度和延迟进行补偿。 均衡器常被放在接收机的基带或中频部分实现
Part
02
均衡技术工作原理
鄢 立
均衡原理
x(t )：原始基带号 f(t ) ：等效的基带冲激响应，综合反映发射机、信道和接 收机的射频、中频部分的总的传输特性 g(t )：发射机、信道、接收机的射频、中频部分和均衡器 四者的等效冲激响应。
δ（t)
发送 滤波器
信道 f(t)
接收滤 波器
f(t)
均衡器 heq(t)
z(t)
g(t)
均衡基本原理
均衡器的期望输出值为原始信息x(t )。假定干扰nb(t )= 0， 则g(t )必须满足下式
g (t ) f (t ) heq (t ) (t )
频域表达式
δ（t) 发送 滤波器