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第十章通過帶限線性濾波器信道第一頁,共十二頁,編輯于2023年,星期五一.概述研究信道:帶限、線性濾波器研究內(nèi)容:在信道存在失真且先驗(yàn)未知以及AWGN條件下的接收機(jī)設(shè)計(jì)問題。設(shè)計(jì)一個能使用一種方法補(bǔ)償或減小接收信號中的ISI的接收機(jī)(ISI補(bǔ)償器→均衡器)均衡方法:1.最大似然(ML)序列檢測準(zhǔn)則(從錯誤概率的觀點(diǎn)看)
2.系數(shù)可調(diào)線性濾波器(自適應(yīng)均衡)
3.判決反饋均衡(利用已檢測的符號來抑制當(dāng)前被檢測符號的ISI)第二頁,共十二頁,編輯于2023年,星期五二.有ISI和AWGN信道的最佳接收機(jī)最佳似然接收機(jī)第三頁,共十二頁,編輯于2023年,星期五三.線性均衡
最佳信道均衡方法——線性橫向?yàn)V波器輸入序列,輸出序列。第k個符號的估計(jì)值可以表示為是濾波器的個復(fù)抽頭加權(quán)系數(shù)。目標(biāo):的最優(yōu)化。方法:①峰值失真準(zhǔn)則;②均方誤差準(zhǔn)則第四頁,共十二頁,編輯于2023年,星期五1.
峰值失真準(zhǔn)則峰值失真:在均衡器輸出端最壞情況下的符號間干擾。性能指數(shù)最小化稱為峰值失真準(zhǔn)則。對于沖激響應(yīng)的離散時間線性濾波器模型與沖激響應(yīng)的均衡器級聯(lián)構(gòu)成濾波器在第k個抽樣時刻,(可歸一化為1,)符號間干擾項(xiàng),該干擾的峰值成為峰值失真,表示為第五頁,共十二頁,編輯于2023年,星期五①抽頭無限抽頭符號間完全無干擾條件即
z變換逆濾波具有傳遞函數(shù)的均衡器是濾波器模型的逆濾波器。無限抽頭均衡器完全消除了符號間干擾。性能表示:信噪比SNR②有限長度均衡器第六頁,共十二頁,編輯于2023年,星期五2.
均方誤差準(zhǔn)則(MSE)
方法:調(diào)整均衡器的抽頭系數(shù),使誤差的均方值最小。MSE準(zhǔn)則的性能指數(shù)定義為①無限長度均衡器是的二次函數(shù)選擇系數(shù),使得誤差正交于信號序列。第七頁,共十二頁,編輯于2023年,星期五
即則由此,基于MSE準(zhǔn)則的均衡器傳遞函數(shù)為:第八頁,共十二頁,編輯于2023年,星期五②有限長度均衡器關(guān)于抽頭權(quán)值的最小化,等價于使誤差正交于信號樣值得到聯(lián)立方程組式中所以第九頁,共十二頁,編輯于2023年,星期五四.判決反饋均衡器兩個濾波器:前饋濾波器,反饋濾波器方法:用MSE準(zhǔn)則或峰值失真準(zhǔn)則優(yōu)化兩個濾波器系數(shù)。第十頁,共十二頁,編輯于2023年,星期五系數(shù)最佳化是第k個信息符號的估計(jì)值,是濾波器的抽頭系數(shù),是先前檢測的符號。MSE準(zhǔn)則前饋濾波器系數(shù)方程前饋部分系數(shù)第十一頁,共十二頁,編輯于2023年,星期五五.Turbo均衡圖10-5-1迭代均衡和譯碼在編碼系統(tǒng)中使用迭代MAP算法來抑制ISI,稱為Turbo均衡,它代表了在帶限信道的信號傳輸中符號間干擾抑制研究新成果。
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