個人歸納出一個很有效的信道均衡方法
在數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計中,常常需要設(shè)計相應的均衡器來扭轉(zhuǎn)信道的失真,其中信道就是信號失真的來源。如果這個信道是一個LTI(線性時不變)系統(tǒng)的話,均衡器和信道級聯(lián)之后就可以達到很好的“扭轉(zhuǎn)失真”的效果;否則,一定程度的“扭轉(zhuǎn)誤差”在所難免了。
本文引用地址:http://2s4d.com/article/280981.htm下面先介紹一下均衡器的基本原理:
假設(shè)信道的轉(zhuǎn)移函數(shù)是H1(z),則均衡器的轉(zhuǎn)移函數(shù)就可以是:H2(z)=H1(z)-1,So,級聯(lián)之后的轉(zhuǎn)移函數(shù)為:
從理想情況上來看,級聯(lián)之后信號是不失真的。
似乎這個基本原理是很容易實現(xiàn)的,表面上看起來也是順理成章,但是,如果我們意識到由這個原理帶來的下面2個問題時,就不會那么樂觀了:
(1)信道的轉(zhuǎn)移函數(shù)有時我們可能不知道,或者說不能精確地得出它的函數(shù)式;
(2)信道可能沒有一個穩(wěn)定且因果的逆。
對于第一個問題,我們可以應用“直接判決自適應濾波”這個技術(shù)來解決,這個技術(shù)不是本文所關(guān)心的,故不作涉及;對于第二個問題,本人歸納出一個比較有效的解決辦法,原理敘述如下:
設(shè)一個信道的轉(zhuǎn)移函數(shù)為:
注意這里的參數(shù)a>1,顯然這是一個穩(wěn)定因果的信道,它的倒數(shù)為:
可以看出,在z=a(a>1)處,它有一個極點,因此為了使其穩(wěn)定,它就必須是非因果的(以使收斂域包括單位圓),這在實際中這是不可能實現(xiàn)的。
由此,我給出此時均衡器的轉(zhuǎn)移函數(shù)為:
這個轉(zhuǎn)移函數(shù)在z=1/a處有一個極點,由于a>1,所以1/a<1,顯然它是一個真分式的有理多項式,因此它可以是一個因果且穩(wěn)定的濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)。
此時,我們再來看看級聯(lián)之后的轉(zhuǎn)移函數(shù):
驚喜地發(fā)現(xiàn),效果出來了!!可以看到此時幅頻響應的值對于所有的w都為1!
這個方法可以用來抵消大多數(shù)信道的任何幅度失真,但是它還不是萬能的,如果a=1的話,這個方法會失去效用,此時信道的轉(zhuǎn)移函數(shù)為:
可知,它的逆是不穩(wěn)定的,因為它在z=1處有一個極點,也就無法從一般的角度來設(shè)計均衡器了。
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