基于子带分解的信道均衡研究

摘要

信道均衡是改善通信系统性能，提高通信质量的一个极其重要的环节。使用信道均衡技术，可以有效消除码间干扰（ISI）带来的影响。自从Lucky提出自适应算法思想以来，很多学者对自适应算法进行了深入和系统地研究，取得了许多研究成果。尤其是Widrow等人提出的最小均方误差（LMS）算法，更是成为了一种经典算法，也成为了衡量其它自适应算法优劣的基准。LMS算法以其算法简单，易于实现等优点被广泛应用于信道均衡等各个领域。
　　随着数据传输速率的提高，传输信号的带宽也不断增大。如果在整个频段内一次性实现信道均衡，要求信道均衡器的抽头系数较多，这在很大程度上降低了均衡器权系数的更新速率，而且信道频谱起伏变化比较大时，又会进一步降低算法的收敛速率。上述两个原因，使得LMS算法收敛速率变慢，性能降低。因此，提高LMS算法的收敛速率成为现代通信系统中一个亟待解决的问题。
　　本文使用单载波传输体制，以提高基于LMS算法的均衡器收敛速率为目标，对基于子带的信道均衡技术进行分析和研究。使用多速率滤波器组实现对全频带信号的分解，利用子带分解的预白化作用，使各子带支路信号的自相关矩阵特征值扩散度得到有效降低。然后对各子带支路信号分别进行均衡，实现均衡滤波器权系数快速更新的目的。本文的主要工作是：
　　1）介绍采用LMS算法的线性均衡器，分析影响LMS算法收敛速率的主要因素，以此入手，解决LMS算法收敛速率低的问题。
　　2）介绍基于均匀子带分解的自适应滤波器，对基于均匀子带分解的均衡器性能进行了分析，指出均匀子带分解的优劣。
　　3）介绍非均匀子带分解的策略，并对这几种分解策略进行比较，提出一种基于设定阈值的子带分解策略。并使用这种分解策略对全频带信号进行分解，实现子带分解，避免子带的不必要分解，然后分别在各子带支路进行自适应均衡，消除码间干扰，改善通信系统的性能。

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缩略词表

第一章 绪论

1.1引言

1.2研究背景及意义

1.3论文主要研究工作和创新点

1.4论文章节安排

第二章 基于多速率信号处理的子带自适应滤波器

2.1多速率信号处理原理

2.2子带LMS自适应滤波器

2.3本章小结

第三章 基于均匀子带分解的线性自适应均衡器

3.1最小均方算法（LMS算法）

3.2基于二通道子带分解的线性自适应均衡器

3.3采用均匀子带分解结构的线性自适应均衡器

3.4本章小结

第四章 基于非均匀子带分解的线性自适应均衡器

4.1非均匀子带分解策略分析

4.2基于相邻子带合并思想的非均匀子带分解方法

4.3基于频谱搬移的非均匀子带分解方法

4.4基于阈值思想的非均匀子带分解方法

4.5本章小结

第五章 总结与展望

5.1本文总结

5.2工作展望

致谢

参考文献

个人简历

攻读硕士学位期间的研究成果