[发明专利]一种E波段高速无线传输系统的均衡方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及E波段高速无线传输技术领域，特别是涉及一种E波段高速无线传输系统的均衡方法及装置。

背景技术

随着智能终端的普及和通信技术的发展，未来10年移动数据业务将呈现爆发式增长。就运营商而言，移动业务的快速增长导致回传网络所需的承载带宽大幅增加，传统的微波网络(6-38GHz)频谱资源有限，数据传输速率较低，系统复杂度高，在未来4G和5G时代下难以满足G比特级无线回传网络的需求；另一方面企业网内部以光纤接入为主的互联方式，面临布设困难、光纤价格昂贵以及覆盖范围有限等问题，迫切需要一个低成本、高容量的以太网解决方案。在此背景下，E波段无线传输系统应运而生，该系统工作在71-76GHz和81-86GHz两个频段，能够提供10Gbps以上的数据传输速率，具有很好的发展前景。

微波传输以视距传播为主，无线信道特性相对较好，但是难以避免会受到大气、地面、高大建筑物的折射和反射等影响，并且收发机的非理想特性也会导致信号的衰落和失真。多径信道的影响须在接收机中进行均衡予以消除，其中频域均衡因复杂度低得到较多应用。

传统的频域均衡需要在数据块之间添加循环前缀，并要求循环前缀的长度需大于多径信道的最大时延，以避免数据块之间的混叠干扰，却会带来传输效率上的损失。因此，E波段无线传输系统采用了不添加循环前缀的单载波块传输方式，可以避免循环前缀的巨大开销，有效提高带宽利用率，更好的实现高速宽带的数据传输。

E波段无线传输系统是超大容量点到点的无线传输系统，具有超宽的带宽，能够实现无线环境下的超高速数据传输，是国际上公认的未来无线回传网络的解决方案。然而，在E波段微波传输过程中，无线信道的多径效应会引起符号间干扰(ISI)，从而影响通信可靠性。其中，单载波频域均衡是一种十分有效的对抗多径干扰的方法，由于其具有相对于时域均衡有较低的复杂度以及相对于正交频分复用(OFDM)有较低的峰均比这两个优势，成为目前公认的可用于对抗多径衰落的单载波解决方案。

类似于OFDM系统，单载波频域均衡在接收端利用了高效的FFT/IFFT运算，数据传输部分以块结构来实现，通过对每个数据块添加循环前缀来抵抗多径干扰，从而消除符号间干扰(ISI)和块间干扰(IBI)。其中，循环前缀的长度应该大于多径信道的最大时延，这样可以使得原来的线性卷积转换成圆周卷积。不同的多径延迟在频域上表现为在不同频率上具有不同的相位旋转，多个时延信号的叠加则表现为频率选择性衰落，在信道条件已知的情况下，在频域进行信道补偿之后将整块频域数据通过IFFT转换到时域进行判决，即完成了频域均衡。但是传统的单载波频域均衡要求添加循环前缀，这将带来巨大的传输开销，无法满足E波段高速无线传输系统的10Gbps以上的数据传输速率要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种E波段高速无线传输系统的均衡方法及装置，不添加循环前缀的单载波块传输方式，在接收端采用一种频域交叠均衡技术，以较低的系统复杂度实现了系统传输速率的提升以及多径效应的消除。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种E波段高速无线传输系统的均衡方法，包括以下步骤：

(1)将训练序列和数据序列从接收信号中分离出来；

(2)根据接收到的训练序列和本地训练序列进行信道估计，由信道频率响应估计值确定均衡器的权系数；

(3)对接收到的数据序列进行滑动提取；

(4)对滑动提取出来的数据进行傅立叶变换、均衡补偿和傅里叶逆变换；

(5)对每次得到的数据序列抽取中间若干个符号进行拼接级联，输出连续的时域信号。

所述步骤(2)中采用最小二乘信道估计算法进行信道估计。

所述步骤(2)中均衡器采用最小均方误差准则。

所述步骤(3)中滑动窗口的大小等于傅里叶变换的长度N，每次滑动的符号个数为M＝N-2×D，其中，D为数据块边缘受到块间干扰影响的符号个数。

所述步骤(5)中在拼接级联时滑动窗的大小与每次滑动的符号个数相同。