[发明专利]一种单载波系统的自适应均衡方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信技术领域，特别涉及一种单载波系统的自适应均衡方 法。

背景技术

单载波频域均衡(single carrier frequency domain equalization，SC-FDE) 是宽带无线传输中一种很有效的对抗多径干扰的方法。在无线通信系统中，除 了受各种噪声的干扰，发射信号的多径传播也影响着数据传输的误码率，引起 码间干扰(inter symbol interference，ISI)。随着接入和数据传输的速率的较大 提高，越来越高的传输带宽造成了严重的时间色散，接收信号中包含了经历衰 减和时延的多径波，引起频率选择性衰落，从而导致严重的ISI。这个时候， 如果单用时域均衡减轻ISI，需要较多滤波器抽头才能得到可接受的均衡效果， 这样很难达到实时性要求，而且随着多径时延扩展的增大，均衡复杂度甚至可 能成指数增长。

第四代(4G)移动通信系统速率可达几10Mbps甚至100Mbps，在这样高 的系统传输速率下的时域均衡是不实际的。A.Peled和A.Ruiz最先提出了循环 前缀(Cyclic Prefix，CP)，使接收端的频域均衡变得简单；20世纪80年代， 随着高速数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)芯片的快速发展，大 规模集成电路使得快速傅立叶变换(FFT)技术的实现不再是难以逾越的障碍， 信号时频变换的复杂度得到了大大的降低。这样，传统时域上的均衡变换到频 域上实现就成为了可能。基于CP的分块传输的主要技术—正交频分复用 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)和SC-FDE正是在这样 的背景下被提出来的。CP最初用于OFDM系统，OFDM是一种高效的调制方 式，具有高的频谱效率和强的抗ISI的优点。然而，在OFDM的实验室研究 日渐成熟，其峰均比(Peak-to-Average Power Ratio，PAPR)过高的弱点逐渐成 为系统实现和性能提高的瓶颈时，Sari于1994年首次发起重新讨论SC-FDE 技术。接着，各国的研究者就SC-FDE的原理和性能，以及该系统特殊的符号 结构和信号处理算法开始了研究。SC-FDE跟OFDM有差不多相同的复杂度、 频谱效率和抗干扰能力。相比OFDM，SC-FDE尚属新兴技术，但由于其性能 上的优势，开始逐渐受到人们的重视。

SC-FDE采用频域均衡消除频率选择性信道对信号的影响。频域均衡技术 一般也是采用传统的时域均衡中的准则和算法，与时域均衡不同的是频域均衡 的算法在频域上处理，这样简化了抽头个数，处理简单。同时，由于无线信道 的信道状态是随时间变化的，因此均衡器需要跟踪这种变化。常用的自适应跟 踪算法有最小均方(Least Mean Square，LMS)、递归最小二乘(RLS)算法等。

在现有的自适应信道估计算法中，例如公开号为CN1463526A的专利申 请“混合频域-时域均衡器”，是根据均衡数据z_i及其判决数据之间的误差信号， 进行自适应信道估计。这样做存在两个问题：(1)由于均衡数据中只有一部分 序列长度的独特字(UW段)是已知的，因此因错误的判决将会使误差计算部 分噪声变大；(2)整个数据段的FFT变换数据存在峰均比过大的问题，在幅 值小的频点，自适应信道估计受噪声的影响就相应变大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种单载波系统的自适应均衡方法。

本发明涉及一种单载波系统的自适应均衡方法，包括下列步骤：

步骤A：接收信号经过傅立叶变换变为频域数据；

步骤B：经过频域均衡、逆傅立叶变换之后得到时域均衡数据，其中，传 输结构中每个长度为N的数据段x_i由长度为N-L的信息段s_i和作为循环前缀的 已知固定长度为L的UW段u组成；

步骤C：从时域均衡数据中分离出所述长度为L的UW段，将其均衡后 的信号与自身的误差信号作为自适应信道估计的输入变量。

其中，所述均衡算法包括线性均衡、判决反馈均衡算法。

其中，所述线性均衡包括最小均方误差均衡、迫零均衡算法。

进一步地，所述进入频域均衡的信号是预先经过射频滤波、匹配滤波、 A/D采样的前端处理，且已完成同步的复基带信号，对应第i个数据块的接收 信号表示为：