一种UWB系统信道均衡算法的研究

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随着现代通信技术的发展和数据传输应用的需要,对通信系统的短距离高速数据传输能力的要求越来越高。超宽带(Ultra Wide-Band,UWB)无线通信技术以其众多特有的优点,成为室内高速数据传输的一种解决方案。通常认为UWB冲击脉冲精细的时间分辨率能大大改善多径干扰现象,其极宽的传输带宽则能扩大多路接入容量,然而事实并非如此理想。在较低速的情况下,脉冲信号的较低占空比特性使脉冲无线电从一定程度上回避多径干扰。然而随着通信速率的提高,脉冲占空比增大,在密集多径信道中脉冲重叠的概率显著增大,造成严重的多径干扰。由于实际超宽带通信系统的工作场所多为密集多径的室内环境,这就带来了许多不同于传统窄带信道的问题。例如,超宽频带信道的不同频谱分量在信道中产生不同的响应,使得经信道传播后的信号具有相当严重的畸变;又由于密集多径的影响,信号能量被延迟扩展,分散于各多径分量中,导致难于实现准确的相关接收;随着数据传输速率提高和接入用户数的增多,多径衰落更使码间干扰和用户间干扰大大增加。Rake接收机常常用于获得分集增益、能量捕获、消除符号间干扰(Inter Symbol Interference,ISI)或者码间干扰(Inter Chip Interference,ICI)。一个有N个可分辨多径分量的信道要求有N个Rake叉指才可以分集接收到所有适合的能量。在UWB稠密的多径环境中,多径分量随着带宽线性的增加。为了收集如此密集多径分量的能量,Rake叉指数需要线性增加,使得接收机的结构变得相当复杂,从而导致整个UWB系统复杂。为了不增加UWB系统的复杂度,提高系统的可靠性,需要使用信道均衡技术。本文在Rake-MMSE均衡算法的基础上,结合MBER(Minimum Bit-error Rate)算法的思想,提出了Rake-MBER算法。通过对算法的仿真分析,可以发现Rake-MBER算法性能在比特率200Mbps到2Gbps的区间要优于Rake-MMSE算法,但是随着传输速率的提高,Rake-MBER算法的性能也在逐渐降低。
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