無(wú)線通信中自適應(yīng)性均衡器的原理及其算法

【摘 要】隨著近年來(lái)無(wú)線通信領(lǐng)域水平的發(fā)展，高移動(dòng)性多媒體傳輸服務(wù)對(duì)通信頻譜高效的依賴，自適應(yīng)均衡器已經(jīng)成為信號(hào)處理自適應(yīng)的一個(gè)相當(dāng)重要的一部分。自適應(yīng)再度成為無(wú)線通信行業(yè)研究的熱門。介紹自適應(yīng)均衡器的發(fā)展，闡述其原理和算法。

引言：對(duì)信道間的碼間串?dāng)_進(jìn)行矯正的技術(shù)稱為均衡技術(shù)，而用來(lái)校正的電路則稱為均衡器。均衡器作為信道的一個(gè)逆濾波器會(huì)對(duì)信道中的幅度大小和延遲分布進(jìn)行校正和補(bǔ)償，這對(duì)于充滿為執(zhí)行和不確定性的無(wú)線信道來(lái)說(shuō)，均衡器是需要自適應(yīng)的。

一、自適應(yīng)均衡基本理論

（一）自適應(yīng)均衡器的基本原理

在帶寬頻率選擇性受限的時(shí)域信道中，由于多徑而產(chǎn)生的碼間串?dāng)_會(huì)讓輸出信號(hào)產(chǎn)生失真，從而在接收端產(chǎn)生亂碼和錯(cuò)誤。符號(hào)間的干擾被稱作無(wú)線通信高速傳輸?shù)淖畲笞璧K，而均衡正是解決這一問題的關(guān)鍵技術(shù)。由若干延遲線組成的橫向結(jié)構(gòu)便是自適應(yīng)均衡器的一種常見結(jié)構(gòu)，具備這樣結(jié)果的均衡器又稱線性橫向均衡器（LTE）。線性均衡器可用FIR濾波器（橫向?yàn)V波器）來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種均衡器是所有類型中是最簡(jiǎn)單的，其原理是把收到的信號(hào)過(guò)去與當(dāng)前所有值（濾波器系數(shù)）線性疊加，再求和輸出。此外還有裁決反饋均衡器（DFE）、最大似然估計(jì)均衡器等。

（二）自適應(yīng)均衡算法

1.最小均方算法

全稱 Least mean square 算法，即最小均方算法，是由斯坦福大學(xué)的Widrow和Hoff在研究自適應(yīng)理論時(shí)提出的LMS算法，由于其容易計(jì)算和應(yīng)用簡(jiǎn)單而得到了極為廣泛應(yīng)用。其準(zhǔn)則是最小化均衡器輸出估計(jì)值和實(shí)際量之間的差值（MSE）。

期望誤差可以表示為：

二、結(jié)束語(yǔ)

自適應(yīng)均衡是均衡器發(fā)展的必經(jīng)之路，更是無(wú)線通信發(fā)展的必然結(jié)果。本文介紹均衡器的基本理論和兩種主要的算法詳細(xì)闡明了均衡器的工作原理和數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用，將均衡技術(shù)更為清晰明了的展示出來(lái)。

作者簡(jiǎn)介：劉澤昊（ 1993-），男，山東濰坊市昌邑縣人，從海外教育學(xué)院 大三學(xué)生。