浅谈自适应均衡器结构的研究
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Ｌ Ｅ也称为抽头延迟 线滤波器或有限脉 冲响应滤 波器 ，实质上是一个用抽头延时线构成 的前馈结构横
向滤波器（ ｒ ｓ ｒ ｌ ｉ ｒ， Ｔａ ｖ ｓ ｌ ）均衡器的输入信号被送人 ｎ ｅ ａＦ ｔ ｅ 多抽头延迟线，每个延迟线 的延迟时间为一个符号宽 度 Ｔ 各延迟线的输出信号与抽头系数调整单元的输出 ， 相乘 ， 再将各相乘结果相加 ， 合并后信号的符号间干扰 已得 到 了很 好 的抑制 。
．
母 『习…一 ． ［
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…
（ ＝ （ （＋）∑６ （一 ） ， ∑ａ）ｎ ｆ １ ） ｉ ｘ ＿ （ ， ｚ
ｉ１ ＝ ＝ １
、
Ｌ二 ————丰 … 一 一 佃
判决反馈均衡器 （ Ｆ ）是对线性均衡的重大改 ＤＥ 进， 它的输 出不含信道噪声． Ｄ Ｅ的结构可见判决反 从 Ｆ 馈均衡器以其抵抗多径干扰的 良好性能受到 了越来越
无线信道中电波传播复杂多样， 频率选择性衰落信
道 正是 无线 信 道 中的一 种 常 见类 型 。高速 信 号 经 由频
（） ｗｘｎ ） ＝ ￣（ —ｆ
ｔ ＝０
ｆ、 １
、‘
率选择性衰落信道传输， 会产生严重的符号 间干扰， 接 收端要正确恢复传输信息， 必须对符号问干扰进行补 偿， 通常采用的方法是均衡技术。 自 适应均衡器的特性
４ 分数 间隔均衡 器 （ Ｓ ｆ ｃｉｎ ｌ ｐ ｃ ｄ Ｆ Ｅ。ａ ｔ ａｌｓ ａ ｅ ｒ ｏ ｙ
图 ２ 判 决 反 馈 均 衡 器 图
ｅ ｕ ｌｅ ｑ ａｉ ） ｚ
均 衡器 抽头 间隔 严格 大 于符 号 率 的倒 数 。Ｆ Ｅ 比 Ｓ
过从均衡器的输出信号中减去适当加权的这些符号值 来消 除 ， 而前馈 滤波 器仅需 补偿剩 余 的小部 分 ＩＩ【２ Ｓ． Ｉ ］ ］。
冲响应 与滤波器输 入卷积 以便 产生 滤波 器 的输 出 ｙ
（） ｋ 。线性滤波器的传输函数为
Ｎ
－
．．，
Ｉ
．
Ｈ（） ｚ＝
ｉ０ ＝
ｚ
ｒ、 ，
、 。
横 向线性滤波器算法简单 ， 硬件易于实现。 但是理 论上只有无限长横 向滤波器才能完全消除码 间干扰 ，
１ 有 限记 忆 横 向线 性 均 衡 器 （ Ｅ。ｉｅ ｒＥ 通常使用的有限个数抽头的横性滤波器 ，不能完全抵 Ｌ Ｌｎ ａ — ｑ ａｉ ｔ ｎ） ｕ ｌａｉ ｚ ｏ 消码问干扰 ，存有后尾效应 ，最终会 留下某些剩余误
Ｌ Ｅ的结构 见 图 １ 示 。它 由 ３个基 本单元 组成 ： 所 单
差。线性均衡器最大的缺点是对信道频谱零点补偿时
会把信号和噪声 同时急剧放大 ， 导致输 出信 噪比低ｎ ） 。
２ 判 决 反馈 均衡 器 （ Ｆ 。 ｅ ｉ ｏ ｅ ｄ ａ ｋ Ｄ Ｅ Ｄ ｃ ｉ Ｆ ｅ ｂ ｃ ｓｎ
ｎ
【船 ， ：川 ＝Ｃ ＋／ Ｐ 只 Ｃ ａ， ｅ
（） ６
抽 头 更 新 方 程 为 后 向 多 径 落 于 Ｆ Ｆ中 ，Ｆ Ｂ Ｐ Ｂ在
ＦＦ Ｆ 之前不能消除全部后 向多径 ， 只能消除部分 ， 所以 这种 结构 叫做 部分 反馈 均 衡器 。开 始工作 时 Ｐ Ｂ不参 Ｆ 与工作 ， 当有一定 反馈信号进入 Ｐ Ｂ时，Ｆ Ｆ Ｐ Ｂ才开始作 用于均衡器输入信号［ ３ １ 。
变 化是 由 自适应 算 法通 过 调整 滤 波 器 系数 来 实现 最 优 滤 波 。一般 而 言 ， 由两部 分 组成 ， 是滤 波器 结构 ， 它 一 二 是 调整 滤波 器 系数 的 自适 应算 法 。本论 述 主 要研 究 自
适 应滤 波器 的结构 。
式 （） １叫做有 限卷积 和 ， 因为它 将 滤 波器 的有 限脉
以达到最佳 滤波效果 ， 未 知的时 变信道做 出补偿 。 对
激响应滤波器 ） ， 输人为接收信号序列 ， 其作用是均衡信
道 的前 向的 ＩＩ Ｓ。后者是 一个 自适 应 的 Ｉ 无 限 冲激 响 Ｉ Ｒ（
应滤波器 ） ，它则是用来从当前的估计值 中去除后尾干
扰 。它的输入输出之问的关系为 ：
亡二 ［二ｊ＿
广泛 的应用 。但在恶劣多径信道的情况下均衡器 的复
杂度大大增加 ， 增加了硬件开销． 它的基本思想是 ， 假定 以前 的判决是正确的， 由这些符号引起的 ＩＩ Ｓ 则可以通
４ ３
信 ， 技术 皇，
２ １ 年（ ３ 卷） ４ ００ 第 ９ 第 期
Ｉ ， ： １ Ｃ ， Ｃ＋ Ｈ＋
Ｅ ｕ ｌａｉ ｑ ａｉ ｔ ｎ） ｚ ｏ
判 决反 馈均 衡 器见 图 ２所 示 ，是 一 种非 线 性 均 衡 器， 由一 个前馈 均 衡器 （Ｅ）一个反 馈 均衡 器 （ Ｅ） Ｆ ， Ｂ 以及 符 号 检测 器所 组成 。前 者是一个 自适 应 的 ＦＲ 有 限 冲 Ｉ（
位延迟单元 、 乘法器和加法器。 自 适应均衡器根据 自适 应算法估计系统特性 ， 自动调整滤波器权矢量 ｗ ｎ ， 并 （）
２ １ 年（ ３ 卷） ４ ００ 第 ９ 第 期
信 息 技术
浅谈 自适应均衡 器结构 的研 究
王建 锋 高 ， 敏
（． １中兴通 讯 ， 陕西 西安 ７ ０６ ；． 邮电学 院 ， １０ ５ ２西安 陕西 西安 ７ ０ ２ ） １ １１ 摘 要： 自适 应均衡技术 在现代通信和控 制工程有着广泛 的应用 ， 影响通信质 量的码间干扰干扰需要 均衡技术来解决 ， 文
中描 述 了四种 均 衡 器 的 结 构 Ｌｎａ ｑ ａ ｚｔ ｎ， ｅｉｏ ｅｄ ａｋＥ ｕ ｌ ｔｎ，ａｔｌ ｅｄ ａｋＥ ｕｌｅ 及 ｆ ｃｏ ａｙ ｉｅｒ ｕｌａ ｏ Ｄ ｃｓ ｎＦ ｅｂ ｃ ｑ ａｚ ｉ Ｐ ｒａ Ｆ ｅｂ ｑ ａ ｚｒ Ｅ ｉ ｉ ｉ ｉ ｏ ａ ｉ ｃ ｉ ｒ ｔｎ ｌ ａｉ ｌ ｓａｅ ｑ ａ ｚ， 比较了各种结构 的优缺点及应用。 ｐ ｃｄｅｕ ｌｅ并 ｉ 关键词 ： 均衡器 ； 自适应 ； 结构研 究
向滤波器（ ｒ ｓ ｒ ｌ ｉ ｒ， Ｔａ ｖ ｓ ｌ ）均衡器的输入信号被送人 ｎ ｅ ａＦ ｔ ｅ 多抽头延迟线，每个延迟线 的延迟时间为一个符号宽 度 Ｔ 各延迟线的输出信号与抽头系数调整单元的输出 ， 相乘 ， 再将各相乘结果相加 ， 合并后信号的符号间干扰 已得 到 了很 好 的抑制 。
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母 『习…一 ． ［
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（ ＝ （ （＋）∑６ （一 ） ， ∑ａ）ｎ ｆ １ ） ｉ ｘ ＿ （ ， ｚ
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判决反馈均衡器 （ Ｆ ）是对线性均衡的重大改 ＤＥ 进， 它的输 出不含信道噪声． Ｄ Ｅ的结构可见判决反 从 Ｆ 馈均衡器以其抵抗多径干扰的 良好性能受到 了越来越
无线信道中电波传播复杂多样， 频率选择性衰落信
道 正是 无线 信 道 中的一 种 常 见类 型 。高速 信 号 经 由频
（） ｗｘｎ ） ＝ ￣（ —ｆ
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率选择性衰落信道传输， 会产生严重的符号 间干扰， 接 收端要正确恢复传输信息， 必须对符号问干扰进行补 偿， 通常采用的方法是均衡技术。 自 适应均衡器的特性
４ 分数 间隔均衡 器 （ Ｓ ｆ ｃｉｎ ｌ ｐ ｃ ｄ Ｆ Ｅ。ａ ｔ ａｌｓ ａ ｅ ｒ ｏ ｙ
图 ２ 判 决 反 馈 均 衡 器 图
ｅ ｕ ｌｅ ｑ ａｉ ） ｚ
均 衡器 抽头 间隔 严格 大 于符 号 率 的倒 数 。Ｆ Ｅ 比 Ｓ
过从均衡器的输出信号中减去适当加权的这些符号值 来消 除 ， 而前馈 滤波 器仅需 补偿剩 余 的小部 分 ＩＩ【２ Ｓ． Ｉ ］ ］。
冲响应 与滤波器输 入卷积 以便 产生 滤波 器 的输 出 ｙ
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Ｌ Ｅ的结构 见 图 １ 示 。它 由 ３个基 本单元 组成 ： 所 单
差。线性均衡器最大的缺点是对信道频谱零点补偿时
会把信号和噪声 同时急剧放大 ， 导致输 出信 噪比低ｎ ） 。
２ 判 决 反馈 均衡 器 （ Ｆ 。 ｅ ｉ ｏ ｅ ｄ ａ ｋ Ｄ Ｅ Ｄ ｃ ｉ Ｆ ｅ ｂ ｃ ｓｎ
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抽 头 更 新 方 程 为 后 向 多 径 落 于 Ｆ Ｆ中 ，Ｆ Ｂ Ｐ Ｂ在
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变 化是 由 自适应 算 法通 过 调整 滤 波 器 系数 来 实现 最 优 滤 波 。一般 而 言 ， 由两部 分 组成 ， 是滤 波器 结构 ， 它 一 二 是 调整 滤波 器 系数 的 自适 应算 法 。本论 述 主 要研 究 自
适 应滤 波器 的结构 。
式 （） １叫做有 限卷积 和 ， 因为它 将 滤 波器 的有 限脉
以达到最佳 滤波效果 ， 未 知的时 变信道做 出补偿 。 对
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道 的前 向的 ＩＩ Ｓ。后者是 一个 自适 应 的 Ｉ 无 限 冲激 响 Ｉ Ｒ（
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亡二 ［二ｊ＿
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４ ３
信 ， 技术 皇，
２ １ 年（ ３ 卷） ４ ００ 第 ９ 第 期
Ｉ ， ： １ Ｃ ， Ｃ＋ Ｈ＋
Ｅ ｕ ｌａｉ ｑ ａｉ ｔ ｎ） ｚ ｏ
判 决反 馈均 衡 器见 图 ２所 示 ，是 一 种非 线 性 均 衡 器， 由一 个前馈 均 衡器 （Ｅ）一个反 馈 均衡 器 （ Ｅ） Ｆ ， Ｂ 以及 符 号 检测 器所 组成 。前 者是一个 自适 应 的 ＦＲ 有 限 冲 Ｉ（
位延迟单元 、 乘法器和加法器。 自 适应均衡器根据 自适 应算法估计系统特性 ， 自动调整滤波器权矢量 ｗ ｎ ， 并 （）
２ １ 年（ ３ 卷） ４ ００ 第 ９ 第 期
信 息 技术
浅谈 自适应均衡 器结构 的研 究
王建 锋 高 ， 敏
（． １中兴通 讯 ， 陕西 西安 ７ ０６ ；． 邮电学 院 ， １０ ５ ２西安 陕西 西安 ７ ０ ２ ） １ １１ 摘 要： 自适 应均衡技术 在现代通信和控 制工程有着广泛 的应用 ， 影响通信质 量的码间干扰干扰需要 均衡技术来解决 ， 文
中描 述 了四种 均 衡 器 的 结 构 Ｌｎａ ｑ ａ ｚｔ ｎ， ｅｉｏ ｅｄ ａｋＥ ｕ ｌ ｔｎ，ａｔｌ ｅｄ ａｋＥ ｕｌｅ 及 ｆ ｃｏ ａｙ ｉｅｒ ｕｌａ ｏ Ｄ ｃｓ ｎＦ ｅｂ ｃ ｑ ａｚ ｉ Ｐ ｒａ Ｆ ｅｂ ｑ ａ ｚｒ Ｅ ｉ ｉ ｉ ｉ ｏ ａ ｉ ｃ ｉ ｒ ｔｎ ｌ ａｉ ｌ ｓａｅ ｑ ａ ｚ， 比较了各种结构 的优缺点及应用。 ｐ ｃｄｅｕ ｌｅ并 ｉ 关键词 ： 均衡器 ； 自适应 ； 结构研 究