基于長(zhǎng)線傳輸系統(tǒng)的自適應(yīng)FFE-DFE均衡技術(shù)的研究.pdf

1、在長(zhǎng)線傳輸系統(tǒng)通信過(guò)程中，特別是無(wú)中繼的長(zhǎng)線傳輸過(guò)程，基帶信號(hào)由于需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離，高速的傳輸，在此過(guò)程中傳輸信號(hào)往往會(huì)受到多種噪聲干擾的影響，其中最常見的就是信號(hào)碼間干擾（Inter Symbol Interference,ISI）。加之信道帶寬有限，信號(hào)高頻部分嚴(yán)重衰弱，最終傳輸信號(hào)因嚴(yán)重衰弱和畸變問(wèn)題而導(dǎo)致接收端無(wú)法獲得有效的信號(hào)[1]。在去除干擾，矯正和補(bǔ)償信號(hào)方面最有效的技術(shù)就是自適應(yīng)均衡技術(shù)。長(zhǎng)線傳輸?shù)奶匦韵喈?dāng)于一個(gè)低通濾波器

2、，其傳遞函數(shù)呈拋物線下降趨勢(shì)，而自適應(yīng)均衡器可以得到一個(gè)與長(zhǎng)線傳輸特性相反的呈上升趨勢(shì)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(hào)。本文是以“深井有纜觀測(cè)和信號(hào)采集系統(tǒng)”為研究背景，針對(duì)長(zhǎng)距離的同軸電纜的輸出的失真衰弱的信號(hào)，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(jiǎn)單，能處理不嚴(yán)重的碼間干擾，對(duì)于較嚴(yán)重的碼間干擾其消除能力就受到限制，并且抽

3、頭數(shù)的不斷增多會(huì)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(cuò)誤累積效應(yīng)。
　　本文在設(shè)計(jì)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

4、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(zhǎng)算法。該算法有效地解決了傳統(tǒng)的固定步長(zhǎng)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(wèn)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(zhǎng)從而獲得較小的穩(wěn)態(tài)誤差。相比于其他眾多的變步長(zhǎng)算法更有優(yōu)越性和穩(wěn)定性。
　　經(jīng)過(guò)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(jì)，而且改進(jìn)