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E波段微波传输系统中频域交叠均衡技术

2018-12-13

数字通信世界 2018年11期
关键词:频域波段信道

张 勇

(山西广播电视无线管理中心 太原微波站,太原 030001)

随着我国国民经济的发展以及科学技术水平的提升,国内无线通信和传输技术的发展,得到了社会各界的关注。在现代化的建设与管理工作中,E波段微波传输通讯的以其较高的传输速度和丰富的带宽资源等,为高速无线传输的发展,提供了强大的动力支持。如何在这一过程中,借助频域交叠均衡技术,增强系统的稳定性,提高信息传输效率,成为了相关领域工作人员的工作重点之一。

1 E波段微波传输系统中频域交叠均衡技术方案设计

1.1 系统模型构建

通常情况下,E波段微波传输系统可以被视为是单载波快的传输系统。在实际的运行中,E波段微波传输系统基本上维持在71GHz至76GHz以及81GHz至86GHz的频段之内。通过此种方式,可以确保在2km至3km传输距离范围之内的信号,保持相对稳定的工作状态。在进行模型的构建过程中,可以实现G比特级的空口传输频率[1]。系统在实际的工作中,要根据具体的要求,合理化设计收发链路,如图1:

图1 E波段微波传输系统收发链路示意图

系统的发送端包括了基本的信道编码、调制映射、预编码、成帧和发送滤波等多个环节;接收端包括了定时同步、接收滤波、数字下变频以及信道估计和均衡、信道调解等环节。在无线通信系统的具体应用过程中,工作人员要应用无线信道的信息传输渠道,在结合了高斯白噪声的频率选择性衰落信道中,进一步提升系统的稳定性。

1.2 交叠方案设计

在对系统的交叠方案进行设计的过程中,可以对帧结构进行优化,如下图所示:

图2 帧结构示意图

在每一帧的信号中,都由前导序列、头信息以及相应的数据块所组成。其中,前导序列,主要是是应用到定时同步以及信道的估计当中。头信息中,主要改旱了基本的调制类型、纠错编码系统以及主要链路的质量等。在数据块当中,通过周期性地接入导频符号,可以对原有的相位噪声、载波频偏以及采样偏差等进行调整与矫正,以此提高系统的科学性。在正式接入数据块之前,系统内部并没有插入循环前缀。

在此种情况下,系统会受到块间干扰的影响。比如,系统的数据块前端,会受到一个数据尾部信息数据的负面影响。数据块尾部位置的数据和信息,同样会对下一个数据块的前端,产生数据和信息的干扰。在实际的运行过程中,经过分析和数据验证可以了解到,不同的数据信息,都会在不同程度上,对其他环节的数据块产生影响。在交叠部分的FFT数据块中,可以通过抽取中间块的方式,将未被干扰影响的部分进行合并,以此抑制数据块之间所产生的干扰。

在进行设计的过程中,要根据接收信号的长度,进行FFT加窗,确保FFT窗之间,可以实现相互交叠。将交叠区域当中的符号个数,设定为2D个,其中D表示的是数据块边缘位置,受到数据块之间相互干扰影响的符号数量,进而改变多径信道频率的影响;对交叠状态下的FFT窗,采取频域均衡操作,根据此种方式,可以使运行过程中的时域数据计算更加准确;最后,将抽取得到的M(M=N-2D)数量的符号进行组合,便可以得出未被信号间干扰的信号接收数据。

2 仿真实验和性能分析

2.1 仿真实验

为了更好地对E波段微波传输系统当中,频域交叠均衡技术进行分析,判断该项技术在实际操作中的可行性和实效性,可以通过仿真实验的方式,对其进行判断。将系统设计方案,输入到MATLAB软件系统当中,能够更加全面地对误码率、块间分布干扰等进行仿真测试。

在具体的操作过程中,要对仿真测试当中的系统参数进行重新确定,包括了调制类型、信道模型、信道估计以及均衡准则等。其中,调制类型的参数为16QAM、信道模型的非零径数为6、最大径数为8。将信道估计环境设定为理想的状态,根据迫零均衡准则的方式,进行仿真实验[2]。

2.2 性能分析

经过仿真实验之后,可以较为清楚和准确地了解到,系统内部不同模块之间,仿真参数之间的关系。在不同的FFT点位置上,对块间干扰以及分布等进行仿真模拟,最终可以得出E波段微波传输系统中,应用频域交叠均衡技术之后的实际性能。当数据块的边缘序列,受到块间较大程度的干扰之后,中间部分受到块间干预的程度较小。由此可以判断出,仿真实验得到的结果,与系统设计过程中的核心理念基本一致。

通过多次实验,对比多次得到的结果,还能够发现,当E波段微波传输系统内部的FFT点数量逐渐增大的情况下,EVM值会不断地降低,此种情况下,会使块间残留的干扰和符号间的干扰都降低,提高系统的均衡性与完整性。

此外,经过实验分析还可以看出,E波段微波传输系统输出的有效信号长度,与仿真实验得到长度结果基本一致。满足系统在实际应用中的转换需求。除了系统内部逻辑单元存在三个延时之外,其余环节的准确性可以达到100%,在后续的实验阶段,也进一步验证了该结构的可靠性和稳定性。

3 结束语

综上所述,通过对E波段微波传输系统进行研究和分析可以了解到,在现代通讯事业当中,相关领域的工作人员,要提高对E波段微波传输系统构建与发展的关注程度。在实际的工作中,综合分析多种不同因素的作用和影响,采取更为积极有效的系统设计方案,提高系统的合理性。与此同时,还要通过仿真实验的方式,对优化设计方案应用中的系统性能进行分析,以此提高系统的可靠性和适用性。

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