第9章-带限信道的信号设计.ppt

* 最大似然序列检测 部份响应波形是有记忆信号波形 ，记忆可以用网格图表示。 规定： 两个状态，相应于 Im 的两个可能输入值 Im= ?1 每个分支用两个数标记:左边的数是新的数据比特 Im+1=?1，该数据确定新的状态转移； 右边的数是接收信号电平 Bm=2,0,-2 工作原理： ML检测器根据在抽样时刻 t=mT (m=1,2,...) 对接收数据序列{ym} 的观测，来选择通过网格的最可能的路径。 9.2.3 受控 ISI的数据检测 * 一般地： 每个节点具有M条进入的路径和M个相应的度量； 根据度量值从M条进入的路径中选出一条，舍弃其它 M-1条； 每个节点的幸存路径延伸到M条新的路径，每条路径对应M个可能的输入符号之一； 有哪些信誉好的足球投注网站过程继续下去。 网格有哪些信誉好的足球投注网站的维特比算法。 注意：幸存序列在5L 个符号以后截断，引起的性能损失可以忽略不计。 9.2.3 受控 ISI的数据检测 9.2.3 受控 ISI的数据检测 * 最大似然序列检测器 可以证明，在逐符号检测器中，2.1dB 的固有损失完全可由ML序列检测器挽回。 （略） 9.2.4 有失真信道的信号设计 * 有失真信道的信号设计 研究： 在信道使发送信号失真的条件下进行信号设计。 已知信道频率响应 C(f) (| f |?W) )。选择滤波器响应 GT(f)、GR(f) 使检测器的错误概率最小。 功率谱： 解调器输出端的信号分量必须满足条件： 途径：选用期望频率响应 Xd(f) 在抽样时刻产生零 ISI 或者受控 ISI。 在零 ISI 情况时，可选用 Xd(f) 为 Xrc(f)，（具有滚降因子的升余弦谱） 解调滤波器的输出噪声： 9.2.4 有失真信道的信号设计 * 其中：信号项 Im ：  噪声项Vm： 零均值，高斯噪声，方差 为简单起见，研究二进制PAM 传输时，匹配滤波器的抽样输出： （x0 归一为 1） 错误概率： 要使错误概率最小 需要使得 最大（或 最小） 9.2.4 有失真信道的信号设计 * 两种可能的解决方案： 在发送机中对总的信道失真进行预补偿。接收滤波器匹配于接收信号。 发送机滤波器幅频特性: 接收机滤波器幅频特性: 方案1： 平均发送功率: 接收滤波器输出噪声: 检测器 SNR： 假定Xrc(f)均等地分解在发送机和接收机中 9.2.4 有失真信道的信号设计 * 信道的 补偿由发送机和接收机滤波器两者平均分摊. 平均发送功率: 输出噪声方差: 方案2： 检测器 SNR： 所以当平均功率Pav来表示SNR 时，存在由于信道失真引起的损失。 9.2.4 有失真信道的信号设计 * 两种方案的比较 方案1损失为 方案2损失为 可以证明：方案2 给出的滤波器导致较小的 SNR 损失。 对于理想信道：C| f |=1，且 时，没有SNR 损失。 方案1： 方案2： * 这种 ISI 补偿器称为均衡器 任务：设计一个接收机方案，使它能够补偿或减小接收信号中的ISI 背景 信道的特性是随环境与时间变化的，无法预先精确知道； 消除或抵消ISI的实用方法： 在尽量按照Nyquist准则设计的基础上，再在传输系统中插入专门的滤波器，补偿设计的不完善 9.3 有ISI和AWGN信道的最佳接收机 9.3 有ISI和AWGN信道的最佳接收机 * 均衡原理 带有均衡器的数字基带系统 未加补偿前： 它不完全符合Nyquist准则 加了均衡器后： 补偿后，使总的HE(f)符合Nyquist准则 GE( f ) 9.3 有ISI和AWGN信道的最佳接收机 * 均衡器的分类 频域均衡——从频域上用滤波器补偿基带系统 时域均衡——从时域波形上处理，调整系统的 hE(t) 线性均衡 非线性均衡（判决反馈均衡） 预置式均衡 自适应均衡 广义地讲，均衡指所有消除或减低ISI 影响的信号处理或滤波技术！ 按照滤波器的结构来分类： 按照调节模式来分类： 9.3 有ISI和AWGN信道的最佳接收机 * 常用的三种均衡方法： 最大似然序列检测 系数可调的线性滤波器 判决反馈均衡器 9.3 有ISI和AWGN信道的最佳接收机 * 有ISI和AWGN信道的最佳接收机设计 等效低通发送信号： h(t) ：信道对输入脉冲g(t)的响应；z(t)：加性高斯白噪声 接收信号： 最佳解调器是一个与h(t)相匹配的滤波器，其后跟随一个以符号速率1/T 操作的抽样器，以及由抽样值估计信息序列{In}的处理算法。 最佳接收机： 最佳解调器 最佳检测器 9.3 有ISI和AWGN信道的最佳接收机 * 具有ISI信道的离散时间