无线通信系统中均衡器的研究与设计

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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。
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