單載波傳輸系統(tǒng)頻域均衡技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、寬帶無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展豐富了人們的生活。高速率無線通信所面臨的主要挑戰(zhàn)為如何克服無線信道的多徑時(shí)延擴(kuò)展和多普勒效應(yīng)。如何消除這些干擾，從而保證通信質(zhì)量是人們一直不斷探討的問題。在寬帶無線通信協(xié)議中，正交頻分復(fù)用(OFDM)以其較低的復(fù)雜度和高抗干擾能力使其成為現(xiàn)階段最流行的技術(shù)之一。然而，單載波頻域均衡技術(shù)(SCFDE)有著與 OFDM相似的抗多徑性能和相似的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，其克服了OFDM中的高峰均功率比和頻偏敏感特性，已逐漸成為OF

2、DM的強(qiáng)有力競爭對(duì)手，在各種協(xié)議中經(jīng)常作為OFDM的備選方案出現(xiàn)。作為SCFDE傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，頻域均衡技術(shù)有效地克服了無線信道帶來的時(shí)變衰落特性，抵抗系統(tǒng)接收端符號(hào)間干擾。
　　首先，本文分析介紹了SCFDE原理，并分析了無線信道對(duì)傳輸?shù)挠绊?，并在此基礎(chǔ)上搭建了本文所采用的擴(kuò)展步行模型EPA信道和經(jīng)典城市模型TU6信道軟件仿真平臺(tái)。同時(shí)簡要介紹了單載波頻域均衡傳輸系統(tǒng)必需的組成、幀格式及信道估計(jì)問題。
　　其次，本

3、文詳細(xì)推導(dǎo)了頻域均衡的基本原理，并給出了在兩種信道條件下線性均衡的性能分析。之后研究了傳統(tǒng)的時(shí)頻混合判決反饋均衡算法(HDFE)和噪聲預(yù)測(cè)判決反饋均衡算法(NPDFE)，并對(duì)二者的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)及仿真分析。
　　再次，本文對(duì)塊迭代判決反饋均衡器(IBDFE)進(jìn)行了改進(jìn)研究和仿真分析。本文針對(duì)基于獨(dú)特字幀格式的SCFDE傳輸系統(tǒng)，在原算法的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了兩種改進(jìn)算法和一種簡化的IBDFE。仿真結(jié)果表明，兩種改進(jìn)算法對(duì)于經(jīng)典的IBD

4、FE，在頻率選擇性信道下，性能有較為明顯的改善。同時(shí)，簡化的IBDFE在犧牲少量性能的情況下，大大減少了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。
　　最后，本文在前文研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合單載波便攜式寬帶無線通信系統(tǒng)，對(duì)其基帶接收端的信道均衡模塊，進(jìn)行了硬件電路的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的開發(fā)環(huán)境為Xilinx ISE和 Modelsim，用 Verilog硬件描述語言實(shí)現(xiàn)，所選用實(shí)現(xiàn)方案線性均衡方案,并在最后下載至 FPGA開發(fā)板上進(jìn)行測(cè)試，仿真及測(cè)試波形和輸出數(shù)據(jù)驗(yàn)