[发明专利]基于MMSE准则的均衡系统及均衡方法

说明书

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于MMSE准则的均衡系统及均衡方法，该系统包括发射端，用于将信源产生的原始数据调制为符号序列，将符号序列分成多个数据块，在每个符号序列数据块前插入训练序列，构成发射符号序列，发送至接收端；接收端，用于将发射符号序列分成多个数据块，将训练序列提取出来，利用训练序列做信道估计，得到均衡系数矢量，将训练序列删除，得到业务信号，将业务信号变换到频域中，得到频域序列，进行均衡处理，得到均衡序列，将均衡序列变换到时域中，得到时域序列，对时域序列进行抽样输出，得到原始数据。本发明将符号序列分成多个数据块，接收端能更有针对性的对每一块数据块进行均衡，提高均衡效果。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于MMSE准则的均衡系统及均衡方法。

背景技术

在无线通信中，电磁波在自由空间中传播会遇到各种障碍物从而产生反射，折射，散射等现象。这些现象导致发射机和接收机之间存在无数多条达到路径，无线电波在每条路径上的传播延时不同，衰落大小不同，从而形成了无线信道的多径效应。该效应导致接收符号发生畸变，无法正确判断发送符号，这就是我们常说的码间干扰问题。

无线信道通过电磁波在空间中的传播来传递信号，由于电磁波的传播存在反射，散射和衰落等特点，经过无线信道传播后的信号会产生一定的幅度变化和失真，即衰落和噪声。我们根据信号在时间轴上的变化频率分为大尺度衰落和小尺度衰落。大尺度衰落是指电磁波经历空间传播所引起的路径损耗，阴影衰落，它主要取决于传播环境和路径长度，根据时间的变化基本保持不变。而小尺度衰落是指信号幅度在短时间内发生较大的变化，它带来的影响要远大于大尺度衰落，因此在实际通信中，一般只考虑小尺度衰落的影响。产生小尺度衰落的原因主要有两个：一个是由于电磁波的折射，反射等特性引起的多径效应，另一个是由于发射机和接收机之间的相对运动所造成的多普勒效应。

针对多径带来的问题，目前有两种比较成熟的解决方案：一是单载波传输下的均衡器技术，另一个则是正交频分复用技术(OFDM)。OFDM技术属于多载波通信的范畴，它通过将信息调制于多个正交的子载波上，在对抗码间干扰问题上有着很好的性能，并可以利用快速傅里叶变换(FFT)计算复杂度低的优势进行实现。但是相比于单载波系统，OFDM系统对于频偏和相位噪声非常敏感，而且信号峰均功率比较高，降低了功放的效率。因此单载波系统仍然是无法取代的。

OFDM这种技术在有线传输中通常称为离散多音频(Discrete Multitone,DMT)技术，而无线研究者通常将它称为正交频分复用(Orthogonal Frequency-DivisionMultiplexing,OFDM)。尽管术语不同，但他们的共同特征都是把具有频率选择性的宽带信道分成若干个并行窄带子信道。在多载波系统中，高速数据流被解复用后在多个子载波上传输，其信道失真很容易在接收机中基于单个子载波进行补偿。

多载波技术可以被进一步优化设计，使得子载波间的频率间隔尽可能小，同时保持响应的时域波形的正交性，而不同子载波的信号谱在频域上是重叠的。这样，可用传输带宽就可以被充分利用。甚至某些传输条件恶劣的子载波还可以被屏蔽。

尽管多载波技术早在40多年前就被提出了，但直到最近，随着低成本数字信号处理器的出现(如用快速傅里叶变换(FFT)实现调制解调)，它才引起研究者的广泛关注。尤其是在过去的20年中，已编码OFDM技术已被大量标准和制造商采纳为主流技术，其中包括数字视频广播(Digital Video Broadcasting,DVB)、数字音频广播(Digital AudioBroadcasting,DAB)、异步数字用户环路(Asymmetric Digital Subscriber Line,ADSL)、无线局域网、无线城域网、电力线通信(Power Line Communications,PSL)等。OFDM也是利用超宽带(Ultra Wideband,UWB)的无线个域网和认知无线网络的主要候选技术。而且，在3GPPLTE和3GPP2的演进标准中，OFDM也被作为核心技术正在接受评估。