高速寬帶通信平臺中單載波頻域均衡設計與實現

衛一然 朱鐵林 趙國柄

摘要：介紹了高速寬帶通信平臺中，單載波頻域均衡的設計實現。主要是對幀同步、定時同步、載波同步、信道估計、均衡這幾個關鍵點進行闡述。該技術結合了單載波時域均衡和多載波調制技術的優點，能有效對抗多徑信道。在以FPGA為核心的高速寬帶通信平臺上，驗證了單載波頻域均衡對對抗多徑和抵消線信道方面的作用。

關鍵詞：單載波;頻域均衡;高速;寬帶;通信平臺

0引言

在無線通信中由于反射徑的存在，會引起接收信號的多徑衰落。當信號傳輸速率較小，多徑產生的碼間干擾并不突出，一般用信噪比余量來對抗隨機噪聲干擾;但數據速率較高時，反射徑會產生嚴重的碼間干擾，在頻域上等效呈現頻率選擇性衰落，如不做均衡補償則無法恢復發送信號和數據。目前最常用的解決方法是以正交頻分復用（OFDM）為代表的多載波調制技術，以及采用單載波頻域均衡（sC-FDE）和時域均衡的單載波調制技術。單載波時域均衡技術通常使用復雜的多階時域均衡器對接收信號進行補償，復雜程度與多徑時延階數成正比;相比之下，OFDM多載波調制和SC-FDE通過離散傅里葉變換（DFT）和逆離散傅里葉變換（IDFT），在頻域對數據進行一階均衡，復雜度與多徑時延階數的對數成正比，且離散傅里葉變換和反變換都有快速算法FFT和IFFT，因此更適合多徑時延較寬的情況。

SC-FDE與OFDM處理方式類似，具有天然的兼容性。但SC-FDE沒有采用多載波并行傳輸，故不存在OFDM系統難以解決的峰均功率比（PAPR）和子載波同步敏感等問題，對射頻和載波同步的要求更低。……