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Turbo 均衡在Non-CP SC-FDE 系统中的应用

2023-11-02 159浏览
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近年来,随着人们对传输速率的要求越来越高,通信系统逐渐向着宽带、高频谱效率的方向发展。单载波频域均衡(SC-FDE)作为下一代无线通信的关键技术,受到人们广泛的关注。传统的SC-FDE系统为了消除符号间干扰(ISI),发射端需要在时域上周期性的插入保护间隔,即循环前缀(CP);接收端进行信号同步、去CP后,经过傅里叶变换到频域,并通过信道估计在频域对信号进行补偿,再经过傅里叶逆变换到时域,这一过程称为频域均衡。频域均衡技术可以有效的消除多径干扰,但由于需要插入CP,会降低传输效率。为了进一步提高传输效率,人们开始逐渐关注无循环前缀的SC-FDE系统(Non-CP SC-FDE),其中的一个关键问题就是如何在没有CP的情况下消除ISI的影响。为了实现这一目的,可采用循环重构方法,即重构每个数据块前L 个符号的循环特性,再从接收信号中消除这部分码间干扰。

在传统的SC-FDE 系统中频域均衡与信道译码是两个独立的部分,信息没有充分交互利用,导致解调门限偏高。而Turbo 均衡实际上是将信道看做一个串行级联码的内编码器,将译码器输出的软信息反馈给均衡器,并通过多次迭代,在均衡器和译码器之间充分交换信息获得性能上的提高。

本文将Turbo均衡与Non-CP SC-FDE 系统的ISI消除结合起来,通过研究频域均衡频域反馈模型,提出了一种适用于Non-CP SC-FDE系统的均衡与循环重构联合迭代算法既到达了消除多径干扰的目的,又提高了传输效率。

1 SC-FDE 基本原理

SC-FDE 的基本原理是:在发送端串行输入信号经过调制器将数据码流映射到信号的星座上,插入CP,成形滤波后经过无线信道传输;在接收端接收信号进行载波同步、定时同步以及去除CP后,经过傅里叶变换到频域,对频域信号进行均衡,再经过傅里叶逆变换到时域,进行符号判决后得到解调数据。SC-FDE系统原理框图如图1所示。


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