x(t) An (t)s[t n (t)]
n
衰减因数
传播时延
10
x(t)
Re
n
An
(t )e
u j 2fc n (t )
t
n
(t)
e
j 2fct
等效低通信号为 r(t) An (t)e j2fcn (t)u t n (t)
n
用其时变冲激响应来描述 c( ;t) An (t)e j2fcn (t) n (t)
保证非失真地高速传递 信息
发射信号
信道
接收信号
4
信道均衡的起源与发展
固定参数均衡
A、频域均衡 B、时域均衡
可调参数均衡
人工调节参数 自动调节参数
盲均衡
无需先验知识的均衡
发射信号
均衡器 信道（含均衡器）
接收信号
5
均衡的概念和基础
6
自适应均衡器解决的问题：
➢ 信道的变化特性 ➢ 带宽限制 ➢ 时变特性
Nonlinear
ML. Symbol Detector
MLSE
Lattice
Transversal Channel Estimator
Gradient RLS
LMS RLS Fast RLS SquareRoot RLS
18
自适应滤波器的原理
抽头延迟线构成的横向滤波器结构
xk w1
xk1 w2
n
多径传播效应使发射信号的幅度和相位都发生了畸变，并且其变化规律 是人们无法预知的，相当于给发送信号的包络和相位一个附加的调制
11
发射未调载波的情况，以便直观地说明海洋多径效应对信号传输的影响
发射信号简化为 s(t) Re[ e j2fct ] 即： s(t) cos(2fct)
接收信号： R(t) An (t) cos 2fc [t n (t)]
5.多普勒效应
接收机与发射机之间的相对运动 ，流的影响
8
多径信道的简化模型
发送信号 s(t) a(t) cos[2fct (t)]
窄带信号：信号带宽B远远小于载波频率，即 B<< f c
展开： s(t) ur (t) cos 2fct ui (t) sin 2fct
信号正交分量 ur (t) (t) cos (t) 带通信号的复数表示 u(t)e j2fct
13
水声信道的模型
1、不考虑信道本身的时变特性
N
R(t) ai S(t i ) i 1
S(t)
R(t)
Z 1
两条路径信号的简单示意图
14
设多径时延
R(t) S(t) S(t )
H ( jw) 1 exp( jw)
Bc 1/ 为多径传播的相干带宽 频率选择性衰落
实际上，多径一般不止两条，且由于水声传输介质的缓变，相对时延差
➢ 最小均方误差（MMSE）准则
7
海洋信道——衰落信道
1.有限通信带宽
传播损失，声线弯曲，相位畸变
2.多途效应
折射、反射、散射，浅海，扩展时间几百毫秒，深海扩展可至几秒
3.海洋环境噪声
地震活动、风动海面、降雨、分子热运动、海洋生物活动、潮汐、涌浪
4.时变、空变、随机性
信道可被看为空变、时变的梳状滤波器，由若干子通带构成
n (t) exp(
j
2f
c
t
)
等效低通信道的时变冲激响应 C( : t) an (t) exp[ j2fc n (t)] [ n (t)]
n
仅传输载频接收信号的等效低通信号：
r(t) an (t) exp[ j2fc n (t)]
n
16
在接收信号强度出现快速、大幅度的周期性变 化就被称为快衰落，若接收信号包络中值随时 间出现较慢的变化，就被称为慢衰落。 水声信道可以看作是一个慢衰落信道
随时间改变，而且传媒的传输特性本身就随时间作缓慢变化，因此传输媒介 对不同的频率成分有不同的、随机的响应，这些都会加剧信道的频率选择性 衰落。
15
具有时变特性的水声信道
设发射信号为 S(t) Re[u(t) exp( j2fct)]
接收信号为
x(t)
Re
n
an (t) exp
j2fc n (t)ut
ui (t) (t) sin (t)
u(t) ur (t) ju i (t)
9
提取的带通信号
s(t) Re[u(t)e j2fct ]
复包络
复载波
u(t) 的另一种表达形式 u(t) u(t) exp[ j argu(t)] a(t)e j (t)
s(t)的包络 s(t)的相角
信号经过信道后，由于边界反射、传输衰减等影响，得到的信号：
17
自适应均衡算法
Equalizer
Type
Liner
DFE
Transversal
LMS RLS Fast RLS SquareRoot RLS
Lattice
Structures Transversal
Gradient RLS
Alogrithms
LMS RLS Fast RLS SquareRoot RLS
n
R(t) An (t) cos2f ct n (t)
n
第 n 条路径的幅度
第 n 条路径的时变相位
它们随时间的变化与载波周期相比要缓慢许多，视为缓慢变化的随机ห้องสมุดไป่ตู้程
R(t) An (t) cosn (t) cos 2fct An (t) sin n (t) sin 2fct
n
n
设 X (t) An (t) cos n (t) Y (t) An (t) sin n (t)
xk2 w3
xk L1
dk
wL
+
自适应滤波器的横向滤波器结构
yk
ek
设 xk 为输入信号，它表示了连续时间信号 x(t) 在 t kT 时刻的离散采样值。
各抽头的输出信号分别经过一个乘法器与权值 w1 ，w2 ，…， wL
n
n
有： V (t) X 2 (t) Y 2 (t)
(t) tg 1 Y (t)
X (t)
包络
相位
12
信号经过信道传输后的结论
R(t) 可以看作一个窄带过程 ；
在任一时刻 t0 ，X (t) 以及Y (t)是 n 个随机变量
的和； X、Y高斯随机变量；
R平稳窄带高斯过程 V (t) 一维分布服从瑞利分布 (t) 一维分布服从均匀分布
信道估计与均衡理论
Channel Estimate & Equalization Techniques
1
概述
信道及均衡
1、何谓信道？ 2、均衡的目的、意义
信道均衡的起源与发展
1、固定参数均衡 2、可调参数均衡 3、盲均衡
2
信道的基本概念
信息传输的路径
包括信息传输的各环节
信源
信宿
信道
3
均衡的目的、意义