高速串行通信信道建模与信道均衡算法研究

摘要

随着信息时代的快速发展，人们对信息传输速度的要求越来越高，因此，高速串行通信技术在通信领域中得到广泛应用。高速串行通信是一种点对点通信技术，具有传输速率高、抗干扰能力强的优点，但是在信号传输过程中，会受到噪声、趋肤效应、介质损耗等因素的影响，造成码间干扰，影响信号的质量。因此，信道均衡是高速串行通信中一个关键技术。
　　本文首先针对高速串行通信技术的信道均衡问题，研究了模拟信号传输信道特性，建立信道模型。其中，信道均衡技术采用判决反馈均衡器，利用已恢复出来的数据的线性组合来消除码间干扰。然后深入研究了均衡器自适应算法中常用的性能稳定的LMS算法，包括固定步长FSS-LMS算法、SVS-LMS算法、G-SVSLMS算法、箕舌线LMS算法以及VSS-LMS算法等，并提出了一种新的变步长LMS算法，即HT-VSS算法。实验仿真表明，HT-VSS算法具有良好的抗噪声性能，跟踪性能好，收敛速度快，在综合性能上优于其他四种算法。将HT-VSS算法嵌入到判决反馈均衡器中，比较发送信号和接收信号，通过观察眼图，发现信号没有受到干扰，信号质量较好。最后，比较分析各变步长LMS算法的判决反馈均衡器的误码率，性能仿真表明，基于HT-VSS算法的DFE均衡器具有较好的性能，误码率较低。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.3 工作与安排

1.4 本章小结

第二章 高速串行通信简介

2.1 SerDes概述

2.2 SerDes系统的干扰因素

2.3 码间干扰和信道均衡

2.4 本章小结

第三章 信道的建模与分析

3.1 信道的等效离散时间模型

3.2 信道传递函数

3.3 高速通信的信道函数测量与计算

3.4 高速通信的信道模型建立

3.5 本章小结

第四章 最小均方算法（LMS）研究

4.1 维纳滤波器

4.2 最速梯度法

4.3 LMS算法

4.4 常用的LMS算法

4.5 变步长HT-VSS算法

4.6 变步长LMS算法的对比与分析

4.7 本章小结

第五章 基于HT-VSS自适应算法的判决反馈均衡器

5.1 DFE基本原理

5.2 HT-VSSDFE基本结构

5.3 HT-VSSDFE训练与滤波

5.4 HT-VSSDFE仿真与分析

5.5 线性均衡器与DFE的对比分析

5.6 不同算法的DFE的误码率对比与分析

5.7 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文工作总结

6.2 未来展望

参考文献

附录 攻读硕士学位期间撰写的论文

致谢