冒泡排序算法【DFE的线性拆分算法及应用效果研究】
时间：2019-04-01 03:25:13 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：随着科学技术的迅速发展，抗多径干扰技术得到了突飞猛进的发展，本文在DFE非线性均衡器和pre-equalizar原理的基础上，对DFE均衡器进行了线性拆分，即线性均衡器和反馈网络。通过实验室的实验模拟证明该拆分算法线性拆分后的均衡器可以在基本保持非线性均衡器较高的抗干扰性能的基础上，极大的降低系统的复杂性。
关键词：线性拆分；算法；应用
Abstract: along with the rapid development of science and technology, resistance to multipath jam technology got by leaps and bounds development, this article in the DFE nonlinear equalizer and pre-equalizar principle, on the basis of the linear equalizer DFE split, namely linear equalizer and feedback network. Through the laboratory simulation prove that the algorithm split after the resolution of the linear equalizer can greatly reduce the system complexity in the basic keep nonlinear equalizer higher anti-jamming performance.
Keywords: linear split; algorithm; application
中图分类号：TN91文献标识码：A文章编号：
前端化技术是当前无限通讯领域中的一个发展趋势，该技术将结构复杂、成本较高的设备从接收端迁移到了发射端，在不影响工作性能的条件下，实现了设备成本的降低，系统体积的缩小、以及资源的共享。同时也降低了接收端的实时适应性。为此进行了大量的研究，以实现前后端的相互结合，其中效果最好的当属对DFE非线性均衡器进行的线性化拆分技术，下面就这种技术的原理以及应用效果进行简单的分析。
线性化拆分原理
DFE非线性均衡器的非线性拆分算法是基于DFE非线性均衡器和pre-equalizar原理提出来的，通过把DFE非线性均衡器拆分为两个线性均衡器，进而构造出一个信道前后端相结合的pre/post-equalizar系统结构。该技术不仅克服了非线性均衡难以前端化的弊端，同时也可以获得比线性均衡器更高的均衡性能。
对DFE的线性化拆分可以简单的分为拆分和近似化处理两个部分。具体过程如下：首先把DFE非线性均衡器拆分成线性均衡器和反馈网络两个部分；把拆分出的线性均衡器利用pre-equalizar原理灵活的放置在发送端，以便降低接受端的发杂程度，此时置于前端的线性均衡器可以表示为：，实现了前端与后端的结构相同，使前端线性均衡器的最终输出信号为接收端的接收信号r(n)；对于DFE均衡器来说，反馈网络的最终输出，前期判决量和接收信号进行新的线性组合从而得到反馈网络的最终输出，即符合，其中的数据可以通过前期的r(n-i)的线性组合形式来逐渐接近。同理也可以将的判决值近似的等效为r(n)或者其有限的线性组合。此时，DFE的后端反馈网络可以近似的表示为：。即接收端的接受信号为r(n)，经过线性均衡器处理后的信号为，据此实现了与前端线性均衡器的结构对称，也即是实现了对DFE均衡器的线性化拆分。
应用效果研究
对于DFE的拆分算法，进行了大量的模拟实验，体现出了良好的应用价值。下面通过两个模拟实验来对此加以说明。
（1）基本信道模拟
基本信道模拟环境的参数设置如下：采用基带信号传输模式，数码率设置为10MHZ，接收频率设置为10MHZ。输出参数为传输误码率和信噪比的关系曲线，在本实验中，采用了DFE均衡器、传统线性均衡器、DFE的线性拆分均衡器。具体结果如下图所示：
从图中可以看出：经过线性化拆分的滤波器系统的抗干扰性能较高，与传统的线性均衡器系统相比，其抗多径干扰的抗干扰性得到了大大的提高；与DFE非线性均衡器相比，两者的抗干扰性能的曲线非常相近，能够较好的满足强多径干扰条件下的抗干扰性能。虽然两者之间仍然存在着一定的差别，当该差别主要是由于DFE详细拆分均系统采用了直接的接收信号r(n)线性组合近似于DFE反馈网络的前期判决输入(n)。同时，线性拆分后的均衡器与DFE均衡系统相比，结构的复杂性降低了很多。
2. 通讯模拟实验
这里模拟的是列车在隧道中的通讯模拟实验。隧道的模拟参数：隧道的长度为1000米，在隧道中存在着一定的障碍物，使得信号的发送端及接收端之间没有直达的路径。信号传输码的速率设置为40MHz，载频频率设置的为1800MHz，其中采用的是BPSK信号调制，BPSk采样频率设置为320MHz。对传输信号中的多径树木设置为4，其中主径和副径间的幅度衰减较好，秉承每一个分径在幅度变化上都呈现出锐利分布的趋势，主径受到的干扰较为严重。
在实验中，采用了和上例同样的对比方法，即：传统的现象均衡器、DFE非线性均衡器以及DFE拆分后的线性均衡器三种方式。找出它们各自误码率与信噪比的数量关系，具体实验结果如下图所示：
通过上面的图形可以看出：在对隧道传输信号的多径干扰处理中，DFE非线性处理器以及DFE拆分后的均衡器，其处理效果与传统的线性均衡器相比，在性能上都提高了很多，都可以满足起到抑制隧道高速通行中多径干扰的现象。而对于DFE非线性处理器以及DFE拆分后的均衡器来说，线性拆分后的均衡器不仅保持了非线性均衡器较高的抗干扰性能，降低了系统的复杂性，为DFE均衡器的实际应用提供了可能。
通过理论研究及实验模拟，可以看出：DFE的线性拆分算法可以较好的解决非线性均衡器系统复杂的问题，在保证抗多径干扰性能的前提下，大大的简化设备的复杂程度。
参考文献：
[1] Hyoung-Nam Kim. An Adaptive IIR Pre-Eqalizer for Terrestrial DTV Transmitters. IEEE international conference, Jan, 2005 : P475-476
[2] 张航，吕明. 基于DFE均衡器的线性化拆分算法的研究和应用[J]. 中国电子科学研究院学报，2（1）：36-40
作者简介：陈新学，男，汉族，1978年出生，注册监理工程师，湖南长沙人，广东公诚通信建设监理有限公司东莞分公司项目经理，主要从事工程监理与项目管理。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
