数字通信报告正式版.doc

数字通信设计报告 题目：线性均衡器设计研究 姓 名 XXXX 学 院： xxxxxxxx 专 业： 电子与通信工程 班 级：15级x班级 指导老师： 宋 Xxxxxx大学 2015年12月9号 报告要求： 假设带限信道模型如下： 1、研究信道的幅度谱，画出频谱图。 2、设计K=1(2K+1=3)及K=10(2K+1=21)的MMSE均衡器。 3、设计K=1(2K+1=3)及K=10(2K+1=21)的ZF均衡器。 4、画出以上均衡器的频谱图及等效信道谱。 5、仿真的方法研究未均衡情况下信道的符号错误率和采用了MMSE和ZF均衡后信道的符号错误率。 6、分析总结。1 绪论 1.1 引言 1.1.1均衡器 通常信道特性是一个复杂的函数，它可能包括各种线性失真、非线性失真、交调失真、衰落等。同时由于信道的迟延特性和损耗特性随时间做随机变化，因此信道特性往往只能用随机过程来描述，例如在蜂窝式移动通信中，电磁波会因为碰撞到建筑物或者是其他物体而产生反射、散射、绕射，此外发射端和接收端还会受到周围环境的干扰，从而产生时变现象，其结果为信号能量会由不止一条路径到达接收天线，我们称之为多径传播。 数字信号经过这样的信道传输以后，由于受到了信道的非理想特性的影响，在接收端就会产生码间干扰(?intersymbol?interference,ISI)，使系统误码率上升，严重情况下使系统无法继续正常工作。理论和实践证明，在接收系统中插入一种滤波器，可以校正和补偿系统特性，减少码间干扰的影响。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。 1.1.2均衡器类述 均衡器从结构上可以分为三大类即线性、非线性均衡器和格型均衡器，从延迟线抽头间隔上分为码元间隔抽头和分数间隔抽头均衡器。均衡技术主要有三类：线性均衡、判决反馈均衡和最大似然序列估计（MLSE）。如果判决信号不作为均衡器的反馈信号，这样的均衡器称为线性均衡器；相反，如果判决信号d(k)在输出的同时又被反馈回均衡器的前端,这样的均衡器叫做非线性均衡器。 1.2 均衡器研究发展概况 均衡技术最早应用于电话信道，由于电话信道频率特性不平坦和相位的非线性引起时间的弥散，使用加载线圈的均衡方法来改进传送语音用的双纹线电缆的特性。Lucky对均衡器的研究作了很大的贡歉。1965年,Lucky根据极小极大准则提出了一种“迫零均衡器”,用来调整横向均衡器的抽头加权系数,1966 年他将此算法推广到跟踪方式, 对均衡器的研究做出了很大的贡献。1969年, Gersho以及Proakis和Mille使用最小均方误差准则重新描述了均衡器问题。1972年,Ungerboeck对采用最小均方误差算法的均衡器的收敛性进行了详细的分析。 目前国际上对均衡器的研究大都集中在有源自适应均衡器，而且模拟方式实现的有源自适应均衡器近年来在国外很流行。几年前，高速均衡器大多数用双极工艺实现的，因为双极工艺能够实现的最高频率高于CMOS工艺所能实现的最高频率。国内在均衡器方面也有很多相关研究，但由于工艺和设计条件的限制，大多数都是以数字方式实现的自适应均衡器，难以实现很高的数据传输率。 到目前为止，国外的均衡器技术已经发展得比较成熟，形成了完整的系列产品，满足了高速数据传输领域的需要，形成了巨大的均衡器市场。 均衡器的发展趋势是使数据传输频率更高、传输距离更远、制作工艺更先进、集成度更高、成本更低、功耗更低、系列品种更加完善。 1.3本论文研究内容 第一部分 绪论 主要对均衡器作简要概述，包括定义、分类、发展以及趋势。 第二部分 信道、码间干扰，简单介绍信道和码间干扰。 第三部分 ZF和MMSE均衡器研究，介绍两种均衡器并通过通过实例来研究两 种均衡器 第四部分 结论及体会 2 信道、码间干扰 2.1信道 2.1.1信道概述 任何一个通信系统可视为由发送设备、信道与接收设备三大部分组成。信道是连接发送端和接收端通信设备之间的传输媒介，把信号从发送端