單載波傳輸系統(tǒng)均衡技術研究.pdf

1、無線通信信道的多徑效應會引起碼間干擾現(xiàn)象，進而影響通信質(zhì)量，解決該問題的一個重要方法是均衡器。本文研究了單載波通信系統(tǒng)中的均衡器設計，包括時域最小均方誤差準則均衡算法，頻域塊迭代判決反饋均衡算法和時頻混合判決反饋均衡算法等，同時還針對室內(nèi)可見光通信和對流層散射通信這兩個應用場景，設計了相應的硬件系統(tǒng)。
　　室內(nèi)可見光通信技術將發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)發(fā)出的光作為信息傳播的載體進行通信，該技術被

2、稱為“Lift”，極有可能為室內(nèi)短距離通信提供全新的解決方案。而對流層散射通信則是利用大氣層中對流層對電磁波的散射實現(xiàn)遠距離的非視距通信，常用于軍事通信。針對室內(nèi)可見光通信應用場景，本文建立了多徑抽頭時延信道模型并通過測量得到信道系數(shù)，給出了信道的時域沖激響應曲線和幅頻響應曲線。針對散射通信系統(tǒng)應用場景，通過信道特性分析和文獻查閱，本文建立了時延功率譜大小呈指數(shù)衰減的瑞利衰落信道模型。
　　均衡器在單載波通信系統(tǒng)中不可或缺的部分，

3、本文從算法原理入手，介紹了時域最小均方誤差均衡算法(Time Domain Minimum Mean Square Error Equalizer,TD-MMSEE)，時域判決反饋均衡算法(Time Domain Decision Feedback Equalizer,TD-DFE)，頻域塊迭代判決反饋均衡算法(Frequency Domain Iterative Block Decision Feedback Equalizer,FD

4、-IBDFE)和時頻域混合判決反饋均衡算法(Hybrid Decision Feedback Equalizer,H-DFE)的原理，并給出上述算法在可見光通信場景下和對流層散射通信場景下的誤碼率性能。結合信道特點和各算法的計算復雜度，本文為可見光通信設計了頻域最小均方誤差均衡系統(tǒng)接收方案，為散射通信系統(tǒng)設計了時頻混合判決反饋均衡系統(tǒng)接收方案。
　　根據(jù)迭代接收機的迭代思想，本文提出了基于硬干擾抵消和軟干擾抵消的迭代判決反饋均衡算

5、法。仿真結果表明，硬干擾抵消迭代判決反饋均衡算法在3/4碼率條件下能獲得0.2～0.3dB增益，在1/2碼率條件下能獲得0.7dB左右增益，而軟干擾抵消迭代判決反饋均衡算法在3/4碼率條件下能獲得0.6～0.7dB增益，在1/2碼率條件下能獲得1.2～1.3dB增益，驗證了算法的有效性。
　　本文最后一章給出了室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)和對流層散射通信系統(tǒng)的硬件設計與實現(xiàn)。硬件平臺采用Xilinx公司的ML605開發(fā)板。本章從系統(tǒng)框架入手