第5章(5.0引言)在有ISI及加性高斯噪声信道中的数字信号传输

1第5章在有ISI及加性高斯噪声信道中的数字信号传输引言：（课本第9～11章）本章深入讨论在ISI及z(t)中最佳接收原理一、对信道及其产生ISI的分析二、消除ISI的条件及信号波形的设计奈氏准则，升余弦特性，双二进制部分响应信号三、最佳接收机的分析方法1.综合法－根据最佳接收准则（MLSE准则）导出最佳接收机的结构（称为MLSE接收机）和算法，并分析其性能。2.分析法－分析影响系统性能的信道损伤（ISI和噪声），用联合最佳化得到最佳接收机（称为最佳自适应接收机）和算法，并分析其性能。信道损伤：ISI和噪声。ISI＝0。最佳化方法：奈氏准则和信号波形设计。噪声及残余ISI影响最小化。最佳化的方法：△最大SNR与MF△LMS（LS）准则与AF(AF)。在不同意义准则条件下，对系统性能影响的效果不同。两种分析方法的比较：①两者目标一致—最佳接收（eP最小）：综合法导出MLSE最佳接收机。分析法导出最佳自适应接收机。②不完全等价，两种最佳接收机性能上有一定差别。在理想信道条件下（AWGN信道），则等价。图1信号Pe最小噪声ISI判决器2四、最佳解调器的结构1.MLSE接收机（有自适应能力）2.最佳自适应接收机分两种情况进行讨论：（1）在不变信道条件下（时空不变，且已知）：（2）（3）在可变信道条件下图2z(t)c(t)MFVA图3z(t)MFAE图2满足ISI=0c(f)≠1z(t)固定横向滤波器，或可变(自适应滤波器)适于可变信道MFc(f)HR(f)HT(f)HR′T(f)图5基本结构：LE,DFE,FSE算法：LMS,LS等z(t)MFAE3五、最佳接收机性能比较1、MLSE接收机性能最好。(但是VA算法实现困难，复杂度高)2、自适应接收机性能次之。AE结构不同，性能有差别。其原因：（1）AE有限抽头等因素，有残余ISI存在。（2）不同准则及结构对噪声和残余ISI最小化的影响不同。图6SNRO1MFPM1(理想情况)z(t)ISI=0c(f)=1HR(f)HT(f)判决器RH与[()THCf]匹配，而[RH+AE]不再与[()THCf]匹配。先实现功率匹配接收，再实现均衡抗ISI。图6SNRO1MFPM1(理想情况)z(t)ISI=0ISI≈0MFISI≠0PM2SNRO2z(t)最大SNRSNRiLMS准则准则SNRO2SNRi=SNRO1∴SNRO2SNRO1PM2PM1C(f)=1HR(f)HT(f)判决器HTC(f)≠1HRAE判决器4性能比较：图7PMC(f)≠1(非理想信道)C(f)=1LE(理想信道)ISI=0DFEMLSESNRi