点判决域多模盲均衡算法:FPGA实现与低稳态误差优势
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更新于2024-08-30
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"本文介绍了一种基于点判决域的多模盲均衡算法,该算法针对恒模算法和修正恒模算法在处理相位失真和稳态误差上的不足,通过利用信号的判决值来降低均衡器的稳态误差,且不增加设备复杂性。文章还探讨了算法的FPGA实现,选用Xilinx公司的ISE设计平台,进行了时序仿真分析,验证了盲均衡器在克服幅度和相位失真方面的效果,并表现出低稳态误差的特性。"
在通信系统中,尤其是在高速卫星通信系统中,盲均衡技术因其无需训练序列的特性而受到青睐,提高了频带利用率。传统的恒模算法虽然能处理幅度失真,但在处理相位失真时存在局限,且稳态误差较大。修正恒模算法虽能恢复信号相位,但其稳态误差问题仍然存在。为解决这些问题,文中提出的基于点判决域的多模盲均衡算法结合了信号的幅度和相位信息,使得均衡器的输出更接近于理想的星座点,从而显著降低了稳态误差。
在FPGA实现方面,使用了Xilinx公司的ISE设计平台,这是一个广泛用于数字逻辑设计和实现的工具。通过Modelsim进行时序仿真,不仅能够验证算法的正确性,还能评估其实现的效率和性能。选用Spartan3E系列的XC3S1600E器件进行硬件综合和实现,利用VHDL硬件描述语言编程,构建了包括信源模块和滤波器模块在内的均衡器结构。
信源模块生成16QAM调制的伪随机信号,通过串/并变换映射到相应的电平序列。滤波器模块则包含了信道滤波器和均衡器,两者都采用FIR滤波器结构以节省硬件资源。FIR滤波器通常由一系列延迟线和加法器构成,能精确控制滤波器的频率响应。
该文提出的多模盲均衡算法在克服相位失真和减少稳态误差方面取得了突破,FPGA实现则为其实用化提供了可能。通过Xilinx的工具链进行设计和仿真,确保了算法在实际通信系统中的高效和稳定运行。这种结合理论创新和硬件实现的方法对于提升通信系统的性能具有重要意义,尤其是在对误码率要求严格的高速通信场景中。
2021-07-13 上传
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