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Feb 5, 2024
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数字通信
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数字通信
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Nov 13, 2024 12:40 PM
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信号在不同的传输路径上会产生不同的时延，同一时刻多径信号在通信系统接收端会进行叠加，造成码间串扰ISI。通信设备在移动过程中传输环境也随时间变化，多径效应造成的码间串扰也随时间而变化。为了解决该问题，提出了均衡技术。
均衡在通信领域的解释为对信道特性的均衡，即在接收端加上均衡器后，产生与原信道特性相逆的关系式，因此减弱了由于信道的多径传输效应造成的码间串扰。
自适应均衡器是最早的均衡装置，能够根据具体的信道特性来调整自身的系数，以适应变化的信道。自适应均衡器有两种工作状态：训练模式和跟踪模式。信息传输过程中，先在训练模式下发送端发送一个定长已知训练序列，接收端的均衡器根据该序列调整均衡器的系数，随后再传输有用的数据。
奈奎斯特在1928年就消除码间串扰原理和基本方法归纳出了三个准则：峰值失真准则（迫零准则）、最小均方准则（Least Mean Square, LMS）、最小二乘准则（Least Square），其中LMS应用较为广泛。
LMS算法
LMS算法是基于最小均方准则的算法，通过调节滤波器的权系数使得输出信号与期望信号的均方误差最小，LMS算法的原理图如下：
数学表达式如下：
为自适应滤波器的权向量，为输入信号向量，为系统输出误差，为期望信号，为系统噪声，为控制收敛速度和稳定性的增益常数，即步长因子
步长因子越大，收敛速度明显加快，但是稳态误差就要更大一些
Matlab算法仿真
星座图如下：
