第5章(5.7)分数间隔均衡器(FSE)简介

《数字通信》辅导材料第5章在有ISI及加性高斯噪声信道中的数字信号传输1275.7分数间隔均衡器(FSE)简介FractionallySpacedEqualizer一、引言高速4.8kb/s话路MODEM必须采用AE（自适应均衡），以获得良好的性能。1.常规AE存在的问题：常规AE：LE，DFE1)对定时相位偏差敏感。原因：信道折叠谱的效应。2)对幅频特性、群时延特性较差的信道，性能不够好。2.FSE的优点：1)FSE等效一个(MF+C’(z))，C’(z)为等效AE，同步间隔T。即，以一个部件实现最佳线性接收机。2)FSE能够补偿较严重的群时延失真，且对定时相位不敏感。亦即，FSE的性能几乎与信道群时延和接收机定时相位无关。3)带有判决反馈的FSE能更有效的补偿信道幅频特性失真。二、FSE频域分析（等效基带系统）1常规AE系统（最佳接收机）ˆnTt{kI}}{kIz(t)h(t)x(t)k(t))(TK(全系统响应)g(t)h*(-t)()TCzc(t)+《数字通信》辅导材料第5章在有ISI及加性高斯噪声信道中的数字信号传输128全系统响应：ˆ2exp21TnjTnxTeCKnllTjlT)('zCT周期谱等效信道折叠谱)(TX抽样器的附加相移（由定时器偏差ˆ引起）XT(ω)X(ω)重叠区重叠区ω-3π/T-2π/T-π/T0π/T2π/T3π/T··········折叠谱-π/T0π/Tω()TCω-π/T0π/T图1T间隔抽样频谱（折叠谱）重叠区域出现深度衰减，零点的因素：1）信道的幅频、群时延特性，引起180度相位差。2）取样器定时相位偏差引起的附加相移ˆje—等效地可以折算到前一种因素。《数字通信》辅导材料第5章在有ISI及加性高斯噪声信道中的数字信号传输1292．FSE系统Txchannelt=nT’+ˆt=nT+z(t))(),(Hth)('TH)(''zCT()TK)(TK()TH/2TT(1)/Tπ/T’-3π/T-2π/T-π/T0π/T2π/T2π/T’=4π/Tω()TC-π/T’-π/T0π/Tπ/T’ω图2分数间隔(T)抽样频谱（无重叠区域）频谱无重叠区域要求：1TT，即11TTˆ2exp21)(''''''TnjTnHTCKnTT由于1TT，频谱不重叠，故在奈氏带宽T内：（当n=0）ˆ()()jTTKCHe，Tg(t)c(t)FSE《数字通信》辅导材料第5章在有ISI及加性高斯噪声信道中的数字信号传输130三、FSE的结构和性能1结构可以证明：T’T等效于TT{yk}()TCFSE)(TK全系统响应：2*20()12TTnHKCHHnHNTT，T2.最佳抽头：hAC'1opth为信道向量*[]nmEAyy(2K+1)(2K+1)Hermitian信道相关矩阵3.minJ'1min1JhAh4.LMS算法：*1kkkkCCy5.性能：(SNR0，定时偏差)模拟条件：1)9600b/s16QAM系统均衡(2400Baud),0.12；2)信道：三种信道；3)AE：LE（T间隔），24taps；FSE（T/2间隔），48taps；4)SNRI=28dBFSECT’(z)h*(-t)《数字通信》辅导材料第5章在有ISI及加性高斯噪声信道中的数字信号传输131p.271(右图)图4三种信道条件下FSE的SNR0(dB)与定时相位（偏差）关系曲线纵座标：SNRout(dB)横坐标：Timingphase结论：1)FSE对定时偏差和信道相位失真不敏感。FSE的性能优于同步T间隔LE，甚至在定时偏差很小时。2)带有判决反馈的FSE可以补偿信道更严重的幅度失真，SNR0改善2~3dB。3)在实际系统中有限抽头FSE可用作最佳线性接收机，以取代MF和同步间隔LE。FSE具有自适应匹配功能。p.371(左图)图3三种信道的增益gain(dB)和时延delay(ms)特性（1）Good（2）Distortedphase“BadPhase”channel（3）Distortedamplitude“BadSlope”channel