4. 均衡技术
- 均衡的目的是什么？
- 码间干扰是无线信道中传输高速率数据时的主要障碍，均衡是克服码间干扰的一种技术
- 均衡的对象是什么？
- 信道的传输特性
- 均衡的措施事是什么？
- 接收端产生与信道相反的特性，消除信道的时间和频率选择性
- 均衡的实现方法是什么？
- 在基带系统中插入一种可调/不可调的滤波器，来补偿整个系统的幅频和相频特性，从而使包含该滤波器的传输特性满足无码间串扰的条件。这个对系统校正的过程称为均衡，实现均衡的滤波器称为均衡器
均衡与RAKE接收的区别是什么？
实际信道传输特性并非理想，造成响应的波形失真，信号的抽样冲激在多个抽样时刻不为零
- 码间干扰可采用信道均衡技术克服这种影响
- 均衡：接收端产生与信道相反的特性，消除信道的时间和频率选择性
- 均衡按实现的域分类
- 时间/频域均衡
- 在宽带单载波系统中常用频域均衡技术
- 在窄带数字通信系统中常用时域均衡
- 消除码间串扰的条件
如果相邻码元的前一个码元的波形到达后一个码元抽样判决时已经衰减到0，就可满足要求
即无码间串扰的基带系统冲激响应应满足，除t=0时取值不为0外，其它抽样时刻t=kT上抽样值均为0
- 奈奎斯特第一准则
通道传递函数满足
就可以实现抽样点的无失真传输
满足奈奎斯特第一准则的滤波器称为理想低通滤波器
- 奈奎斯特第一准则的推广
通道传递函数满足
设H(w)
上述分析说明：、
只须将
按照
切成宽度为
的 
段 ，然后分段沿 
平移到
区间叠加，只要其结果在区间为常数
，即为理想低通滤波器，便可以保证在抽样带你无失真，可以消除码间干扰
4.1.2 时域均衡原理
均衡前：
均衡后：
即根据奈奎斯特第一准则
只有当
才可消除码间干扰
即
设
逆变换得
考虑均衡器的基本结构为横向滤波器结构
可得均衡器的冲激响应为
- 例题
4.1.3 横向滤波器
在信道特性给定的情况下,
是信道的传输函数，对均衡器传输函数的要求是
最基本的均衡器机构就是横向滤波器
对给定的输入X(z)，适当的设计均衡器的系数，就可以对输入序列均衡
4.1.4 性能评价
设均衡前后的抽样值序列分别为
- 峰值畸变准则
- 均方畸变准则
或
使
有最小值，同时使
4.1.5 系数计算
- 迫零算法
- 求偏导为0
4.2 非线性均衡器
- 线性均衡器一般用于信道失真不大的场合
在失真严重的信道上有比较好的抗噪声性能，可以采用非线性均衡器
4.2.1 判决反馈均衡器DFE
由两个横向滤波器（前馈滤波器FFF，反馈滤波器FBF）和一个判决器构成
- 判决器的输入
- 式中
是前馈滤波器的
个支路的加权系数 
是后向滤波器的
个支路的加权系数
就是当前判决器的输入
是输出。
, 
,…
则是均衡器前个判决输出- 第一项是前馈滤波器的输出，是对当前码元的估值
第二项则表示
, ,…对该估值的拖尾干扰原理
- DFE通过使用FFF和FBF分别补偿由信道将来和过去时刻的冲击响应产生信号畸变
- FFF 通过使用未来时刻的码元消除 ISI
- FBF 则通过使用去时刻的码元从当前估计值中消除 ISI
- 即FFF抑制前向干扰， 而FFB抑制后续干扰
- 优点
- 当判决差错对性能的影响可忽略时 DFE 优于线性均衡器
- 显而易见相对于线性均衡器加入判决反馈部分可得到性能上相当大的改善
- 反馈部分消除了由先前被检测符号引起的符号间干扰
缺点
MLSE可以看作是对一个离散有限状态机状态的估计
- 实际ISI的响应只发生在有限的几个码元
- 在接收滤波器输出端观察到的ISI可以可作是数据序列{
}通过系数为{
}的FIR滤波器的结果
4.3 自适应均衡器
- 自适应均衡器能够基于对信道特性的测量随时调整自己的系数，以适应信道特性变化
- 具有训练模式和跟踪模式两种工作模式
- 工作过程：
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