基于FPGA的自适应均衡器的研究与设计

ｄ （ 为期 望输 入信 号 ，ｅ （ 为误 差 ，其 中 为步 长 因子 ， 用 以控制 收 敛 速度 与 稳定 性 ， Ｌ Ｍ Ｓ算 法 收敛 的 条件 为 ：０ ＜ ｕ ＜ ｌ ／ ２ ｍ ａ ｘ ， ２ ｍ ａ ｘ 是 输 入 信 号 自相 关 矩 阵 的 最 大 特 征 值 。 式 （ ３）
李路路 ，静大海
（ 河 海大 学 计 算 机 与信 息 学院 ，江 苏 南 京 ２ １ ０ ０ ０ ０） 摘要 ： 近 年 来 ， 自适 应 均衡 技 术 在 通 信 系统 中 的应 用 日益 广 泛 ，利 用 自适 应 均 衡 技 术 在 多径 环 境 中 可 以 有 效 地 提 高 数 字 接 收 机 的 性 能 。 为 了适 应 宽 带 数 字接 收机 的 高 速 率 特 点 ，本 文 阐述 了 自适 应 均 衡 器 的 原 理 并 对 其 进 行 改 进 。 最 后使用 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 芯 片和 Ｖ ｅ ｒ ｉ ｌ ｏ ｇ ＨＤ Ｌ设 计 实 现 了 自适 应 均衡 器 并仿 真 验 证 了新 方 法 的 有 效 性 。
Ｕｓ ｉ ｎ ｇ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｍｕ ｈｉ ｐ ａ ｔ ｈ ｆ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｒ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ． Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ； ｗｉ ｄ ｅ ｂ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｒ ； Ｆ Ｐ ＧＡ； Ｖｅ ｒ ｉ ｌ ｏ ｇ ＨＤＬ
信道均衡技术 （ Ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ）是 指 为 了 提 高 衰 落信 道 中 的通 信 系 统 的传 输 性 能 而采 取 的一 种 抗 衰 落措 施 。 它 主要 是 减 小 信道 的多 径 时延 带 来 的 码 问 串扰 （ Ｉ Ｓ Ｉ ）问题 。 其 原理 是 对 信 道 或 整个 传 输 系统 特 性 进行 补 偿 ，从而 达 到 系 统 传 输 的 要 求 Ⅲ。在 实 际 的 通信 系统 中 ，信 道 的特 性 是 未 知 的 并 且 是不 理 想 的 ，传 统 的均 衡 器 无 法满 足 系统 的 要 求 ， 自 适 应 均 衡器 直 接 从 传 输 的信 号 中 ，根 据某 种 算 法 不 断调 整 系
统 中滤 波器 的增 益 ，来适 应 信 道 的随 机变 化 ，从 而 有更 好 的
（ ） ＝ “ （ ） ¨ （ ） ｅ （ ， １ ） ＝ ｎ ） － ｙ （ ｎ ） ｗ （ ＋ １ ） ＝ ｗ （ ） ＋ ２ ｔ ｗ（ ｎ ） ｕ （ ｎ ）
（ １ ） （ ２） （ ３ ）
ＬＩ Ｌ ｕ — ｌ ｕ ． Ｊ Ｉ ＮＧ Ｄａ — ｈ ａ ｉ
（ Ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄＩ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｈ ｏ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ １ １ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｒ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｕ ｓ ｅ ｄ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｌ ｙ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ ．
关 键 词 ： 自适 应均衡 器 ；宽 带数 字接 收机 ；Ｆ Ｐ Ｇ Ａ；Ｖ ｅ ｒ ｉ ｌ ｏ ｇＨ ＤＬ 中图分 类号 ：Ｔ Ｎ ９ ２ 文献标 识码 ：Ａ 文 章编 号 ：１ ６ ７ ４ — ６ ２ ３ ６ （ ２ Ｏ １ ４ ） Ｏ ５ — ０ ０ ９ ２ — ０ ３
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎｄ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｅ ｑｕａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＦＰＧＡ
ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｒ ， Ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ｉ ｔ ｈ Ｆ Ｐ ＧＡ ａ ｎ ｄ Ｖｅ ｒ ｉ ｌ ｏ ｇ ＨＤＬ ｔ ｏ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｙ ｉ ｔ ｓ ｖ ａ ｌ ｉ ｄ ｉ ｔ ｙ．
第２ ２卷 第 ５期
Ｖ６ １ ． ２ ２
电子设 计工程
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
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２ ０ １ ４年 ３月
Ｍａ Ｌ ２ ０１ ４
ＮＯ ． ５
基于 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 的 自适应均 衡器的研 究与设计
ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｂ ｅ Ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｉ ｔ ｔ ｏ ａ ｃ ｃ ｏ ｍｍｏ ｄ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗｉ ｄ ｅ ｂ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ