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迫零均衡

迫零均衡(Zero-Forcing Equalization)是數字通信領域中的一種均衡技術,其基本原理是通過在接收端使用一個逆濾波器來消除或減小信道引起的信號失真,從而提高信號的質量和可靠性。

在迫零均衡檢測中,假設信道是線性時不變的(LTI),逆濾波器用於抵消信道造成的失真。接收到的信號首先與逆濾波器進行卷積,以產生輸出信號。如果逆濾波器的設計得當,輸出信號將儘可能接近傳送時的原始信號。

迫零均衡的數學表示為y(n)=r(n)∗w(n),其中x(n)是傳送的原始信號,r(n)是接收到的信號,h(n)是信道的衝激回響,w(n)是逆濾波器的衝激回響。為了使輸出信號y(n)儘可能接近x(n),可以通過最小化誤差函式E=Σ|y(n)−x(n)|^2來實現,其中Σ表示對所有樣本點求和。通過最小化這個誤差函式,可以求解出逆濾波器的係數w(n)。

迫零均衡器被稱為迫零是因為它將均衡器輸出中的殘餘符號間干擾(ISI)強制為零,除了在採樣時刻kT時k=0的情況。這意味著除了在特定時刻外,均衡器試圖完美地消除所有其他時刻的ISI。然而,由於實際中通常使用有限衝激回響(FIR)濾波器來近似信道傳輸函式,因此完美均衡通常需要無限衝激回響(IIR)濾波器。在實際套用中,由於FIR濾波器的穩定性和對有限長度字效應的更好免疫能力,通常更受青睞。