E波段微波傳輸系統中頻域交疊均衡技術

張 勇

（山西廣播電視無線管理中心 太原微波站，太原 030001）

隨著我國國民經濟的發展以及科學技術水平的提升，國內無線通信和傳輸技術的發展，得到了社會各界的關注。在現代化的建設與管理工作中，E波段微波傳輸通訊的以其較高的傳輸速度和豐富的帶寬資源等，為高速無線傳輸的發展，提供了強大的動力支持。如何在這一過程中，借助頻域交疊均衡技術，增強系統的穩定性，提高信息傳輸效率，成為了相關領域工作人員的工作重點之一。

1 E波段微波傳輸系統中頻域交疊均衡技術方案設計

1.1 系統模型構建

通常情況下，E波段微波傳輸系統可以被視為是單載波快的傳輸系統。在實際的運行中，E波段微波傳輸系統基本上維持在71GHz至76GHz以及81GHz至86GHz的頻段之內。通過此種方式，可以確保在2km至3km傳輸距離范圍之內的信號，保持相對穩定的工作狀態。在進行模型的構建過程中，可以實現G比特級的空口傳輸頻率[1]。系統在實際的工作中，要根據具體的要求，合理化設計收發鏈路，如圖1：

圖1 E波段微波傳輸系統收發鏈路示意圖

系統的發送端包括了基本的信道編碼、調制映射、預編碼、成幀和發送濾波等多個環節；接收端包括了定時同步、接收濾波、數字下變頻以及信道估計和均衡、信道調解等環節。在無線通信系統的具體應用過程中，工作人員要應用無線信道的信息傳輸渠道，在結合了高斯白噪聲的頻率選擇性衰落信道中，進一步提升系統的穩定性。

1.2 交疊方案設計

在對系統的交疊方案進行設計的過程中，可以對幀結構進行優化，如下圖所示：

圖2 幀結構示意圖

在每一幀的信號中，都由前導序列、頭信息以及相應的數據塊所組成。其中，前導序列，主要是是應用到定時同步以及信道的估計當中。頭信息中，主要改旱了基本的調制類型、糾錯編碼系統以及主要鏈路的質量等。在數據塊當中，通過周期性地接入導頻符號，可以對原有的相位噪聲、載波頻偏以及采樣偏差等進行調整與矯正，以此提高系統的科學性。在正式接入數據塊之前，系統內部并沒有插入循環前綴。

在此種情況下，系統會受到塊間干擾的影響。比如，系統的數據塊前端，會受到一個數據尾部信息數據的負面影響。數據塊尾部位置的數據和信息，同樣會對下一個數據塊的前端，產生數據和信息的干擾。在實際的運行過程中，經過分析和數據驗證可以了解到，不同的數據信息，都會在不同程度上，對其他環節的數據塊產生影響。在交疊部分的FFT數據塊中，可以通過抽取中間塊的方式，將未被干擾影響的部分進行合并，以此抑制數據塊之間所產生的干擾。

在進行設計的過程中，要根據接收信號的長度，進行FFT加窗，確保FFT窗之間，可以實現相互交疊。將交疊區域當中的符號個數，設定為2D個，其中D表示的是數據塊邊緣位置，受到數據塊之間相互干擾影響的符號數量，進而改變多徑信道頻率的影響；對交疊狀態下的FFT窗，采取頻域均衡操作，根據此種方式，可以使運行過程中的時域數據計算更加準確；最后，將抽取得到的M（M=N-2D）數量的符號進行組合，便可以得出未被信號間干擾的信號接收數據。

2 仿真實驗和性能分析

2.1 仿真實驗

為了更好地對E波段微波傳輸系統當中，頻域交疊均衡技術進行分析，判斷該項技術在實際操作中的可行性和實效性，可以通過仿真實驗的方式，對其進行判斷。將系統設計方案，輸入到MATLAB軟件系統當中，能夠更加全面地對誤碼率、塊間分布干擾等進行仿真測試。

在具體的操作過程中，要對仿真測試當中的系統參數進行重新確定，包括了調制類型、信道模型、信道估計以及均衡準則等。其中，調制類型的參數為16QAM、信道模型的非零徑數為6、最大徑數為8。將信道估計環境設定為理想的狀態，根據迫零均衡準則的方式，進行仿真實驗[2]。

2.2 性能分析

經過仿真實驗之后，可以較為清楚和準確地了解到，系統內部不同模塊之間，仿真參數之間的關系。在不同的FFT點位置上，對塊間干擾以及分布等進行仿真模擬，最終可以得出E波段微波傳輸系統中，應用頻域交疊均衡技術之后的實際性能。當數據塊的邊緣序列，受到塊間較大程度的干擾之后，中間部分受到塊間干預的程度較小。由此可以判斷出，仿真實驗得到的結果，與系統設計過程中的核心理念基本一致。

通過多次實驗，對比多次得到的結果，還能夠發現，當E波段微波傳輸系統內部的FFT點數量逐漸增大的情況下，EVM值會不斷地降低，此種情況下，會使塊間殘留的干擾和符號間的干擾都降低，提高系統的均衡性與完整性。

此外，經過實驗分析還可以看出，E波段微波傳輸系統輸出的有效信號長度，與仿真實驗得到長度結果基本一致。滿足系統在實際應用中的轉換需求。除了系統內部邏輯單元存在三個延時之外，其余環節的準確性可以達到100%，在后續的實驗階段，也進一步驗證了該結構的可靠性和穩定性。

3 結束語

綜上所述，通過對E波段微波傳輸系統進行研究和分析可以了解到，在現代通訊事業當中，相關領域的工作人員，要提高對E波段微波傳輸系統構建與發展的關注程度。在實際的工作中，綜合分析多種不同因素的作用和影響，采取更為積極有效的系統設計方案，提高系統的合理性。與此同時，還要通過仿真實驗的方式，對優化設計方案應用中的系統性能進行分析，以此提高系統的可靠性和適用性。