本文關(guān)鍵詞：基于長線傳輸系統(tǒng)的自適應(yīng)FFE-DFE均衡技術(shù)的研究

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【摘要】：在長線傳輸系統(tǒng)通信過程中,特別是無中繼的長線傳輸過程,基帶信號由于需要經(jīng)過長距離,高速的傳輸,在此過程中傳輸信號往往會受到多種噪聲干擾的影響,其中最常見的就是信號碼間干擾(Inter Symbol Interference,ISI)。加之信道帶寬有限,信號高頻部分嚴(yán)重衰弱,最終傳輸信號因嚴(yán)重衰弱和畸變問題而導(dǎo)致接收端無法獲得有效的信號[1]。在去除干擾,矯正和補(bǔ)償信號方面最有效的技術(shù)就是自適應(yīng)均衡技術(shù)。長線傳輸?shù)奶匦韵喈?dāng)于一個低通濾波器,其傳遞函數(shù)呈拋物線下降趨勢,而自適應(yīng)均衡器可以得到一個與長線傳輸特性相反的呈上升趨勢拋物線的傳遞函數(shù),因而可以在接收端用于補(bǔ)償以及矯正信號。本文是以“深井有纜觀測和信號采集系統(tǒng)”為研究背景,針對長距離的同軸電纜的輸出的失真衰弱的信號,提出一種新型改進(jìn)的自適應(yīng)均衡器。常用的均衡器有兩類,分為線性與非線性結(jié)構(gòu)。典型的線性結(jié)構(gòu)前向反饋FFE均衡器,結(jié)構(gòu)簡單,能處理不嚴(yán)重的碼間干擾,對于較嚴(yán)重的碼間干擾其消除能力就受到限制,并且抽頭數(shù)的不斷增多會增加復(fù)雜度;而常用的非線性均衡器判決反饋均衡器DFE,能處理較嚴(yán)重的干擾,但不易實(shí)現(xiàn)前端化,且容易產(chǎn)生錯誤累積效應(yīng)。本文在設(shè)計均衡器上,考慮到以上兩種均衡器的優(yōu)缺點(diǎn),首先在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn),采用4抽頭的前向反饋均衡FFE(Feed-Forward Equalizer)和5抽頭的判決反饋均衡DFE(Decision-Feedback Equalizer)組合使用,兩種均衡器操作上互相補(bǔ)充,結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化,均衡效果更好。其次,在算法上本文也提出了一種新的改進(jìn)后的基于反正切函數(shù)的變步長算法。該算法有效地解決了傳統(tǒng)的固定步長最小均方差LMS(Least Mean Square)算法收斂速度和穩(wěn)態(tài)誤差存在矛盾的問題。該算法在初始階段能很快的收斂,在穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下又能維持較小的步長從而獲得較小的穩(wěn)態(tài)誤差。相比于其他眾多的變步長算法更有優(yōu)越性和穩(wěn)定性。經(jīng)過改進(jìn)后的這種自適應(yīng)FFE-DFE結(jié)合的均衡器不僅實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低,不需要很復(fù)雜的電路設(shè)計,而且改進(jìn)的新變步長算法,計算復(fù)雜度低,收斂快,信道跟蹤能力強(qiáng),加快了數(shù)據(jù)處理速度的同時又能較好地應(yīng)對通信系統(tǒng)的實(shí)時性變化。實(shí)驗(yàn)表明,基于新的變步長算法的自適應(yīng)FFE-DFE均衡方法有效改善了均衡效果,加快了收斂,并且消除了信號中的碼間干擾和噪聲,數(shù)據(jù)傳輸距離大大延長,傳輸速率也得到提高。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.5

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