（52）MATLAB仿真说明迫零均衡器的缺点

文章目录

前言
一、迫零均衡器的缺点分析
二、仿真分析迫零均衡器带来的噪声增强
三、仿真结果画图
四、信道均衡的MMSE准则

前言

本文从迫零均衡器的设计准则出发，分析了其设计思想和存在的问题。在此基础上给出了MATLAB评估源代码，并运行得到仿真评估结果。最后提出了使用MMSE准则的MMSE均衡器来消除迫零均衡器存在的不足。

一、迫零均衡器的缺点分析

迫零均衡器是在峰值失真最小准则下建立的，也即是基于无码间串扰的思想使迫零均衡器的响应与信道响应相反来实现的均衡器。

零均衡器在信道衰减严重或频谱为零的频率处有较大的增益。这便带来一个明显的问题：大增益也放大了这些频率处的加性噪声，因此迫零均衡器在消除码间串扰的同时，会使信号中叠加的噪声得到增强，而这个显然不是我们期待的结果。

另一个问题是，加性白噪声（在仿真中作为信道模型的一部分添加）可能会变成有色噪声，从而使最佳检测变得复杂。

下面给出迫零均衡器的MATLAB评估模型，通过增加加性噪声的标准偏差获得评估结果。结果显示了加性信道噪声对迫零均衡器输出的影响。

下面给出仿真模型的MATLAB源代码。

二、仿真分析迫零均衡器带来的噪声增强

代码如下（示例）：

%% 系统参数
nSamp = 5;                % 每个符号的采样数决定波特率Tsym
fs = 100;                 % 采样率
Ts = 1/fs;                % 采样间隔
Tsym = nSamp*Ts;          % 符号宽度，也是符号间隔
%% 信道——定义信道的冲激响应
% 1.采样间隔信道响应
k = 6;                                           % 信道响应使码元波形前后各扩展到第k个码元
t = -k*Tsym:Ts:k*Tsym;                           % 信道的时基定义在[-kTsym,+kTsym]上
h_t = 1./(1+(0.6*t/Tsym).^2);                    % 定义一种信道模型，该信道模型可替换为其他所需模型sigma = [0.01, 0.1, 1, 10];                      % AWGN信道噪声的标准差figure()
for c = 1:length(sigma)noise = sigma(c)*randn(1,length(h_t));           % AWGN信道噪声h_t = h_t + noise;                               % 高斯白噪声% 2.符号间隔信道响应h_k = h_t(1:nSamp:end);t_k = t(1:nSamp:end);                            % 符号采样时刻L = length(t_k);                                 % 信道频率响应长度%% 均衡器设计N = 14;                                          % 均衡滤波器所需的抽头数量[w,error,k0] = zf_equalizer(h_k,N);              % 使用均衡器最优延时%% 均衡滤波r_k = h_k;d_k = conv(w,r_k);%% 画图% (2)均衡器输入与输出subplot(2,2,c);% stem(0:1:length(d_k)-1,d_k);stem(d_k,'LineWidth',1.5);grid on;title(['均衡器输出（awgn sigma=',num2str(sigma(c)),'）']);xlabel('Samples');ylabel('Amplitude');
end