论文摘要
在无线通信系统中,由于多径效应常常引起信道衰落,直接结果是码间干扰非常严重。为了克服码间干扰所带来的信号畸变,必须在接收端增加均衡器,以补偿信道特性,正确恢复发送序列。盲均衡器由于不需要训练序列,仅利用接收信号的统计特性就能对信道特性进行补偿,消除码间干扰。因而,盲均衡技术在数字通信、雷达、地震和图像处理等领域获得了广泛的应用。本文首先分析了无线通信信道的传输特性以及码间干扰产生的原因,接着概述了自适应均衡技术,对常用的Bussgang盲均衡算法进行了研究、分析和仿真。在信道盲均衡器的计算机仿真部分,通过MATLAB建模仿真,分析了噪声和步长对恒模(CMA)算法的收敛性能的影响。然后利用Simulink仿真工具,构建QPSK调制系统平台,分别在高斯白噪声信道和多径信道的环境下,通过眼图、星座图和误码率对CMA算法的性能做了进一步的分析。在信道盲均衡器的实现部分,本文探讨了以FPGA为平台,利用VHDL语言,使用TOP-DOWN的数字系统设计方法,实现了基于判决引导(DDLMS)算法的盲均衡器。本文详细阐述了基于FPGA的信道盲均衡器的设计思想,设计结构和VHDL设计实现,以及分别给出了各个模块的结构框图和验证结果。本文所设计和实现的信道盲均衡器,为电子设计自动化(EDA)技术做了有益的探索性尝试,对今后无线通信系统中的单芯片可编程系统(SOPC)的设计应用有着积极的借鉴意义。
论文目录
摘要ABSTRACT1 绪论1.1 研究盲均衡的目的和意义1.2 国内外研究现状1.3 本文的研究内容和主要工作2 无线通信信道2.1 无线信道中的传输特性2.1.1 无线信道的信号传播2.1.2 小尺度多径传播的特征2.1.3 影响多径衰落的因素2.1.4 小尺度衰落分析2.2 带限信道的信号传输2.2.1 码间干扰的产生2.2.2 理想的Nyquist 滤波器2.2.3 脉冲形成滤波器2.3 移动多径信道的建模2.3.1 概述2.3.2 散射多径信道的建模2.3.3 离散多径信道的建模3 自适应均衡及盲均衡3.1 自适应均衡技术3.1.1 自适应均衡概述3.1.2 均衡器在通信系统中的位置3.1.3 均衡器的结构与分类3.1.4 常用自适应均衡算法3.2 盲均衡的数学模型3.3 Bussgang 类盲均衡算法3.3.1 Bussgang 算法的原理3.3.2 判决引导LMS(DDLMS)算法3.3.3 Sato 算法3.3.4 Godard 算法3.3.5 恒模(CMA)算法3.3.6 DDLMS 算法与 CMA 相结合的算法4 盲均衡器的计算机仿真4.1 盲均衡的性能表征4.2 通信系统的模型建立4.2.1 等价定理4.2.2 均衡器仿真模型的建立4.3 CMA 算法收敛性能分析4.3.1 信道噪声对CMA 算法的影响4.3.2 步长对CMA 算法的影响4.4 QPSK 系统模型仿真4.4.1 Simulink 仿真环境4.4.2 高斯白噪声信道下QPSK 系统模型仿真4.4.3 多径衰落信道下QPSK 系统模型仿真5 盲均衡器的FPGA 设计与实现5.1 FPGA 设计5.1.1 电子设计自动化与硬件描述语言5.1.2 自顶向下的设计5.2 均衡器实现方案5.2.1 FPGA 选型(EP1S30F780C5)5.2.2 均衡算法设计及优化5.2.3 内部字长的选择5.2.4 定点数小数点的处理5.2.5 主抽头的初始化5.2.6 迭代步长的确定5.3 均衡器系统模块划分及子模块设计5.3.1 均衡器系统接口与模块划分5.3.2 滤波器模块功能及设计5.3.3 系数更新模块功能及设计5.3.4 误差产生模块功能及设计5.4 综合实验结果6 结束语致谢参考文献附录
相关论文文献
标签:码间干扰论文; 盲均衡论文; 恒模算法论文; 判决引导算法论文;