60GHz通信系統(tǒng)中單載波頻域均衡算法的研究.pdf

1、隨著多媒體應(yīng)用的日漸發(fā)展，人們對無線通信的傳輸速率和信號帶寬提出了更高的需求，在這樣的背景下，60GHz毫米波無線通信系統(tǒng)以其自身的眾多優(yōu)勢成為了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界研究的新熱點。同時由于信號在高速傳輸?shù)倪^程中會產(chǎn)生碼間干擾(ISI)，嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能，而采用均衡技術(shù)可以有效地抵抗ISI，從而提高信息傳輸?shù)目煽啃浴?br>　　本文圍繞60GHz毫米波通信系統(tǒng)中單載波頻域均衡(SC-FDE)這一關(guān)鍵技術(shù)，首先介紹了兩種典型的單載波頻域均衡線性算

2、法——迫零(ZF)算法和最小均方誤差(MMSE)算法。然后研究了單載波頻域均衡非線性算法——基于混合域的單載波頻域判決反饋均衡(H-DFE)算法?？紤]到算法實現(xiàn)判決過程中的誤差傳播問題，引入了一種基于判決反饋的迭代塊均衡(IBDFE)算法。這種方法的使用可使反饋濾波器消除前達(dá)向量和后達(dá)向量的碼間干擾，同時增加迭代次數(shù)可以更有效地降低誤差傳播對系統(tǒng)性能的影響。最后，對于通信系統(tǒng)中I/Q不平衡對均衡產(chǎn)生的影響做了探索性研究，并給出了相應(yīng)的補

3、償算法。本文針對提到的每種方法，都給出了相應(yīng)的仿真結(jié)果。
　　第一章首先介紹了60GHz無線通信系統(tǒng)的特點優(yōu)勢以及未來主要的應(yīng)用場景，其次對60GHz系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀做了簡要的闡述，最后介紹了本文的基本結(jié)構(gòu)。
　　第二章主要概述了60GHz通信系統(tǒng)中信道的特性。為了便于對后面提到的性能算法進(jìn)行仿真驗證分析，詳細(xì)介紹了IEEE802.15.3c標(biāo)準(zhǔn)和IEEE802.11ad標(biāo)準(zhǔn)中的信道模型，并對均衡技術(shù)做了概

4、括性描述。
　　第三章開始對IEEE802.15.3c標(biāo)準(zhǔn)和IEEE802.11ad標(biāo)準(zhǔn)中定義的單載波物理層幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)說明，然后給出了單載波頻域均衡系統(tǒng)線性均衡算法中常用的迫零準(zhǔn)則和最小均方誤差準(zhǔn)則。最后針對上述均衡算法分別在理想信道估計和非理想信道估計條件下進(jìn)行了仿真，并進(jìn)行了比較分析。
　　第四章針對單載波頻域線性均衡的噪聲分量在存在強反射路徑時會被放大的這一情況，介紹了判決反饋頻域均衡這一非線性算法。本文采用了時

5、頻混合的判決反饋均衡算法，仿真表明該算法性能較線性均衡有所提高，但是這種方法存在判決錯誤引起的誤差傳播，不能有效地消除前達(dá)向量和后達(dá)向量的碼間干擾。因此，進(jìn)一步討論了迭代塊判決反饋均衡算法，前饋端和反饋端均在頻域?qū)崿F(xiàn)，這樣可以有效地解決上述問題。
　　第五章介紹了I/Q不平衡系統(tǒng)，并說明了通過均衡無法消除I/Q不平衡給系統(tǒng)性能造成的影響，接著提出了相應(yīng)的補償算法，之后進(jìn)行分析驗證。
　　最后為全文總結(jié)和對未來研究方向的展望。