單載波傳輸系統(tǒng)均衡技術(shù)研究.pdf

1、無線通信信道的多徑效應(yīng)會(huì)引起碼間干擾現(xiàn)象，進(jìn)而影響通信質(zhì)量，解決該問題的一個(gè)重要方法是均衡器。本文研究了單載波通信系統(tǒng)中的均衡器設(shè)計(jì)，包括時(shí)域最小均方誤差準(zhǔn)則均衡算法，頻域塊迭代判決反饋均衡算法和時(shí)頻混合判決反饋均衡算法等，同時(shí)還針對(duì)室內(nèi)可見光通信和對(duì)流層散射通信這兩個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的硬件系統(tǒng)。
　　室內(nèi)可見光通信技術(shù)將發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)發(fā)出的光作為信息傳播的載體進(jìn)行通信，該技術(shù)被

2、稱為“Lift”，極有可能為室內(nèi)短距離通信提供全新的解決方案。而對(duì)流層散射通信則是利用大氣層中對(duì)流層對(duì)電磁波的散射實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的非視距通信，常用于軍事通信。針對(duì)室內(nèi)可見光通信應(yīng)用場(chǎng)景，本文建立了多徑抽頭時(shí)延信道模型并通過測(cè)量得到信道系數(shù)，給出了信道的時(shí)域沖激響應(yīng)曲線和幅頻響應(yīng)曲線。針對(duì)散射通信系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景，通過信道特性分析和文獻(xiàn)查閱，本文建立了時(shí)延功率譜大小呈指數(shù)衰減的瑞利衰落信道模型。
　　均衡器在單載波通信系統(tǒng)中不可或缺的部分，

3、本文從算法原理入手，介紹了時(shí)域最小均方誤差均衡算法(Time Domain Minimum Mean Square Error Equalizer,TD-MMSEE)，時(shí)域判決反饋均衡算法(Time Domain Decision Feedback Equalizer,TD-DFE)，頻域塊迭代判決反饋均衡算法(Frequency Domain Iterative Block Decision Feedback Equalizer,FD

4、-IBDFE)和時(shí)頻域混合判決反饋均衡算法(Hybrid Decision Feedback Equalizer,H-DFE)的原理，并給出上述算法在可見光通信場(chǎng)景下和對(duì)流層散射通信場(chǎng)景下的誤碼率性能。結(jié)合信道特點(diǎn)和各算法的計(jì)算復(fù)雜度，本文為可見光通信設(shè)計(jì)了頻域最小均方誤差均衡系統(tǒng)接收方案，為散射通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)了時(shí)頻混合判決反饋均衡系統(tǒng)接收方案。
　　根據(jù)迭代接收機(jī)的迭代思想，本文提出了基于硬干擾抵消和軟干擾抵消的迭代判決反饋均衡算

5、法。仿真結(jié)果表明，硬干擾抵消迭代判決反饋均衡算法在3/4碼率條件下能獲得0.2～0.3dB增益，在1/2碼率條件下能獲得0.7dB左右增益，而軟干擾抵消迭代判決反饋均衡算法在3/4碼率條件下能獲得0.6～0.7dB增益，在1/2碼率條件下能獲得1.2～1.3dB增益，驗(yàn)證了算法的有效性。
　　本文最后一章給出了室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)和對(duì)流層散射通信系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。硬件平臺(tái)采用Xilinx公司的ML605開發(fā)板。本章從系統(tǒng)框架入手