System Generator驱动的高速13阶盲均衡器设计与MCMA应用

在本研究中，作者探讨了如何利用System Generator软件在Xilinx xc7z020-1clg484 FPGA芯片上设计并实现一种高速盲均衡器。盲均衡器的设计目标是为了应对无线通信中的多径效应、噪声和衰落等问题，提升系统的传输效率。盲均衡器的核心组件包括延迟模块、滤波模块、误差计算模块和系数更新模块，它们共同工作以消除码间干扰。 设计的关键在于采用了一种名为MCMA的算法，该算法相较于传统的CMA算法，如恒模算法，具有改进，能够处理信号的虚部和实部，从而更好地补偿信道带来的相位偏移，提高星座图的正交性。MCMA算法通过并行结构和流水线技术得以高效实现，数据位宽设定为16位，支持13阶的处理能力，适用于16QAM和QPSK信号的均衡。 设计中，数据延迟模块负责接收I路和Q路信号，每一路都包含16位数据，其中1位用于符号位，15位用于小数位。为了满足滤波器模块的并行输入需求，延迟模块并行输出所有的延迟信号。滤波器模块则是根据预先设定的系数与输入信号进行乘法运算，以进行频率域滤波。误差计算模块则根据滤波后的信号和理想信号的差异来评估性能，而系数更新模块则根据误差信息动态调整滤波器系数，实现盲均衡。 通过硬件协同仿真的结果，验证了这种高速盲均衡器的有效性，其输入速率达到了67 Mb/s，显著提高了无线通信系统的性能。然而，由于盲均衡器避免了周期性训练序列的发送，从而克服了传统自适应均衡器在多点无线网络通信中的局限性，如通信中断和额外开销问题。这项研究提供了一种在实际应用中可行且高效的盲均衡器设计解决方案。