东南大学：《移动通信》课程教学资源（课件讲稿）第七课 选择性衰落（时延扩展）对策

移动通信--第七课 选择性衰落(时延扩展) 对策

移动通信---第七课 选择性衰落（时延扩展） 对策

内容 均衡技术 多载波传输技术 ■扩频通信技术 天线解决方案 n扩频技术基础 n智能天线技术 直接扩频技术 DOA 扩频码序列 n天线分集技术 MIMO 扩频调制 同步与跟踪 RAKE接收 调频和跳时技术

内容 „ 均衡技术 „ 扩频通信技术 „ 扩频技术基础 „ 直接扩频技术 „ 扩频码序列 „ 扩频调制 „ 同步与跟踪 „ RAKE接收 „ 调频和跳时技术 „ 多载波传输技术 „ 天线解决方案 „ 智能天线技术 „ DOA „ 天线分集技术 „ MIMO

均衡技术 ■概念:对移动信道特性进行均衡,矫正信道传 输函数,使其满足无失真传输条件 目标:抵消信道的时变多径传播特性引起的码 间串扰,消除信道的频率选择性和时间选择性 分类: 频域均衡:校正幅频特性和群延时,模拟通信 时域均衡:使冲击响应无码间串扰,数字通信 应用:信号不可分离多径,时延扩展足够大 抗时变性:自适应参数调整,自适应均衡

均衡技术 „ 概念：对移动信道特性进行均衡，矫正信道传 输函数，使其满足无失真传输条件 „ 目标：抵消信道的时变多径传播特性引起的码 间串扰，消除信道的频率选择性和时间选择性 „ 分类： „ 频域均衡：校正幅频特性和群延时，模拟通信 „ 时域均衡：使冲击响应无码间串扰，数字通信 „ 应用：信号不可分离多径，时延扩展足够大 „ 抗时变性：自适应参数调整，自适应均衡

时域均衡原理 Nyquist第一准则, 理想传输,信道失真 ■均衡:利用信道均衡器使总的脉冲响应函数接 近理想状态,消除非理想信道引起的码间串扰 实现方法:横向滤波器,调节加权系数,使其 它时刻的信号在 轴人x( 分析时刻为零 c②c→③a的动 ∑ 0 出 kn-k y() A=-N 抽头加权算法 k≠0

时域均衡原理 „ Nyquist第一准则， 理想传输，信道失真 „ 均衡：利用信道均衡器使总的脉冲响应函数接 近理想状态，消除非理想信道引起的码间串扰 „ 实现方法：横向滤波器，调节加权系数，使其 它时刻的信号在 分析时刻为零

均衡准则与分类 均衡准则-“估计”问题,系数收敛 ■最小峰值失真准则,使干扰的峰值最小 ■最小均方误差准则,估值的误差均方值最小 自适应均衡器分类: 线性均衡器 非线性 判决反馈均衡器(DFE) 最大似然序列估值器(MLSE 最大似然符号检测器(ML5D)

均衡准则与分类 „ 均衡准则--- “估计 ”问题，系数收敛 „ 最小峰值失真准则，使干扰的峰值最小 „ 最小均方误差准则，估值的误差均方值最小 „ 自适应均衡器分类 ： „ 线性均衡器 „ 非线性 „ 判决反馈均衡器（DFE） „ 最大似然序列估值器（MLSE） „ 最大似然符号检测器（MLSD）

自适应均衡器 ■自适应均衡算法 DFE自适应均衡器 最小均方误差算法LMS) 前愤横向 判决器 输出序列 递归最小二乘算法(RLS)”[数 本地 快速递归最小二乘算法 调练序列 (F-RLS) 反體向 n平方根递归最小二乘算 滤波器 法( SR-RLS) 自适应算法 梯度递归最小二乘算法 (G-RLS) 。最大似然比算法MLR)自适应估值均衡器 快速卡尔曼算法(FKA)输入 输出 维特比算法 DFE自适应均衡器 信道估计值 自适应估值均衡器 信道估计器

„ DFE自适应均衡器 „ 自适应估值均衡器 自适应均衡器 „ 自适应均衡算法 „ 最小均方误差算法(LMS) „ 递归最小二乘算法(RLS) „ 快速递归最小二乘算法 (F-RLS) „ 平方根递归最小二乘算 法(SR-RLS) „ 梯度递归最小二乘算法 (G-RLS) „ 最大似然比算法(MLR) „ 快速卡尔曼算法(FKA) „ DFE自适应均衡器 „ 自适应估值均衡器

均衡在蜂窝系统的应用 GSM 标准中未建议结构,要求均衡的时延为16us ■常用1:判决反馈自适应均衡器,均衡算法为 快速卡尔曼算法(FKA 常用2:最大似然序列估计(MLSE)的自适应 均衡器,均衡算法为修正的 Viterbi算法(不 要求输入的噪声统计独立) IS-54 ■判决反馈均衡器,均衡算法为递归最小二乘 法(RLC),使指数加权的平方误差最小

均衡在蜂窝系统的应用 „ GSM „ 标准中未建议结构，要求均衡的时延为16us „ 常用 1：判决反馈自适应均衡器，均衡算法为 快速卡尔曼算法(FKA) „ 常用 2：最大似然序列估计(MLSE)的自适应 均衡器，均衡算法为修正的Viterbi算法 ( 不 要求输入的噪声统计独立) „ IS-54 „ 判决反馈均衡器，均衡算法为递归最小二乘 法(RLC)，使指数加权的平方误差最小

内容 均衡技术 多载波传输技术 ■扩频通信技术 天线解决方案 n扩频技术基础 n智能天线技术 n直接扩频技术 DOA n扩频码序列 n天线分集技术 MIMO 扩频调制 同步与跟踪 RAKE接收 ■调频和跳时技术

内容 „ 均衡技术 „ 扩频通信技术 „ 扩频技术基础 „ 直接扩频技术 „ 扩频码序列 „ 扩频调制 „ 同步与跟踪 „ RAKE接收 „ 调频和跳时技术 „ 多载波传输技术 „ 天线解决方案 „ 智能天线技术 „ DOA „ 天线分集技术 „ MIMO

扩频通信 扩频通信是将待传送的信息数据用伪随机 编码(扩频序列: Spread Sequence)调 制,实现频谱扩展后再传输;接收端则采 用相同的编码进行解调及相关处理,恢复 原始信息数据 ■与常规的窄带通信方式的区别: 是信息的频谱扩展后形成宽带传输; ■二是相关处理后恢复成窄带信息数据

扩频通信 „ 扩频通信是将待传送的信息数据用伪随机 编码(扩频序列：Spread Sequence)调 制，实现频谱扩展后再传输；接收端则采 用相同的编码进行解调及相关处理，恢复 原始信息数据。 „ 与常规的窄带通信方式的区别： „ 一是信息的频谱扩展后形成宽带传输； „ 二是相关处理后恢复成窄带信息数据

扩频通信的优点 于扰 信号 ■抗干扰 倍号 干扰 母接收入過 ()解扩后 扩频系统抗宽带千扰能力示意图 干扰功率谱 信号功率谐 ■抗噪音 信号功*诎 干扰功率谱 ■抗多径衰落 、 f a}控收输入端 b)解扩后 ■具有保密性 扩频系统钪脉冲干扰力示意图 ■功率谱密度低,具有隐蔽性和低的截获概率 可多址复用和任意选址 高精度测量等

扩频通信的优点 „ 抗干扰 „ 抗噪音 „ 抗多径衰落 „ 具有保密性 „ 功率谱密度低，具有隐蔽性和低的截获概率 „ 可多址复用和任意选址 „ 高精度测量等