[發明專利]一種寬帶信號的時域均衡實現方法

有效

• 申請號: 201310577160.8
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103685102A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 高超壘;戰勇杰;宋振宇;劉焱;趙興圓
• 申請（專利權）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L27/26
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種用于空間通信的寬帶信號時域均衡實現方法，屬于空間無限通信領域。?

背景技術

在數字通信系統中，多徑傳播和信道的有限帶寬都會形成碼間干擾（ISI）。高的傳輸速率又導致了碼間干擾的進一步加劇。為了減小誤碼率、提高通信質量，需要使用一定的均衡技術以補償信道失真，消除碼間干擾。目前，有幾種類型的均衡技術。一種是基于最大似然(ML)序列檢測準則，從錯誤概率的觀點來看，這是最佳的。第二種均衡方法是基于使用一種系數可調的線性濾波器。第三種均衡方法是利用己檢測的符號來抑制當前被檢測符號中的ISI，這種方法稱為判決反饋均衡。為了能跟蹤動態的信道，出現了自適應均衡理論。?

當數據速率較高時，信號的帶寬也隨之不斷變寬。由于信道的非線性特性，諸如下變頻、載波跟蹤等部分存在一定的非線性特性。這些因素都會引起信號的碼間串擾（ISI），從而使接收數據產生誤碼。為了進一步降低誤碼率提高信號合成的質量，本方法在碼元同步后引入自適應均衡技術^[28][29]。均衡器的種類很多，但按研究的角度和領域，可分為頻域均衡器和時域均衡器兩大類。頻域均衡器是從校正系統的頻率特性出發，利用一個可調濾波器的頻率特性去補償信道或系統的頻率特性，使包括可調濾波器在內的基帶系統的總特性接近接近無失真傳輸條件；時域均衡器用來直接校正已失真的響應波形，使包括可調濾波器在內的整個系統的沖擊響應滿足無碼間串擾條件。?

頻域均衡在信道特性不變，且在傳輸低速數據時是適用的。而時域均衡?可以根據信道特性的變化進行調整，能夠有效地減小碼間串擾，故在數字傳輸系統中，尤其是高速數據傳輸中得以廣泛應用。因此本文重點研究時域均衡技術。?

發明內容

本發明的技術解決問題是：提供了一種用于空間通信寬帶信號的時域均衡實現方法，簡化了濾波器系數運算的復雜度，且提高了運算速度。?

本發明的技術解決方案是：?

一種寬帶信號的時域均衡實現方法包括步驟如下：?

（1）對接收到的信號進行載波同步處理，利用載波同步模塊對接收到信號A進行處理后（采用常用的科斯塔斯環法）得到基帶信號B；?

（2）利用拉格朗日插值法對步驟（1）中得到的基帶信號B進行內插環路處理得到信號C，信號C分為兩路，其中一路送給過零檢測模塊進入步驟（3），另一路送給自適應均衡處理進入步驟（4）；?

（3）對步驟（2）中得到信號C的兩個過零點進行檢測并利用Gardner算法計算獲得定時誤差，然后對定時誤差信號進行低通濾波，對低通濾波后的信號定時誤差進行重采樣，用重采樣得到的信號對數控振蕩器進行控制得到數控振蕩器輸出的時鐘信號D并進入步驟（5）；?

（4）對步驟（2）中得到的信號C進行時域均衡處理，對時域均衡處理處理后的信號進行插值濾波得到信號E；所述的時域均衡處理方法如下：?

（a）將信號C分為兩路，其中一路送入N階橫向濾波器進入步驟（b），另一路送入LMS算法模塊進入步驟（c）；?

（b）信號C經過N階濾波器濾波處理后分為兩路，一路進行判決后進行插值濾波；另一路與經過判決后的信號進行誤差運算及修正得到e_k[n]，并將e_k[n]送入LMS模塊進行處理；?

（c）利用步驟（b）中LMS模塊處理后的結果進行N階濾波器的系數修正；?

（5）利用步驟（3）中的時鐘信號D對步驟（4）中的信號E進行采樣得到信號F；?

（6）根據設置好的閾值對步驟（5）輸出的信號F后進行判決輸出，得到信號G；?

（7）根據不同的編碼方式對步驟（6）中得到信號G進行相應的譯碼。?

所述步驟（4）中的N階濾波器修正方法如下：?

（1）根據選擇的濾波器的階數，確定濾波器系數的個數N，并設置濾波器系數的初始值是f[0]=[0,…,0,1,0,…0]^T；?

（2）根據步驟（1）中設置的初值,計算y[n]=f^T[n]x[n]，其中n=1、2、3…；?

（3）對輸出的y[n]進行判決后，得到d[n]，并作為參考信號；?

（4）根據得到的參考信號計算誤差函數e[n]=d[n]-y[n]；?

（5）對步驟（4）中的結果進行修正，其中令l_n=50，q=0.0001，g=2；?

（6）將e_k[n]送入LMS模塊進行處理得到新的濾波器系數；?