제로 포싱 이퀄라이저

Zero-forcing equalizer

제로 포싱 이퀄라이저는 채널 주파수 응답의 역수를 적용하는 통신 시스템에서 사용되는 선형 등화 알고리즘의 한 형태입니다.이런 형태의 동점자는 로버트 럭키에 의해 처음 제안되었다.

제로 포싱 이퀄라이저는 수신 신호에 채널 주파수 응답의 역수를 적용하여 [1]채널 후에 신호를 복원합니다.그것은 많은 유용한 어플리케이션을 가지고 있다.예를 들어 IEEE 802.11n(MIMO)에서는 채널을 알고 있으면 각 안테나에서 서로 겹쳐 수신되는2개 이상의 스트림을 회복할 수 있습니다.제로 포싱이라는 이름은 노이즈가 없는 경우 심볼 간 간섭(ISI)을 제로로 하는 것에 대응합니다.이것은 ISI가 소음에 비해 중요한 경우에 유용합니다.

주파수 이F F인 채널의 경우 0-점수 C { 는 C) 1 / F(f { C)=로 구성됩니다.따라서 채널과 이퀄라이저의 조합은 주파수 응답이 균일하고 선형 F ( )C ( ) {\ F C을 제공합니다.

실제로 제로 포싱 균등화는 대부분의 애플리케이션에서 다음과 같은 이유로 작동하지 않습니다.

  1. 채널 임펄스 응답의 길이가 유한하더라도 이퀄라이저의 임펄스 응답은 무한히 길어야 합니다.
  2. 일부 주파수에서는 수신 신호가 약할 수 있습니다.이를 보완하기 위해 제로 포싱 필터("게인")의 크기가 매우 커집니다.그 결과 채널 후에 추가된 노이즈는 큰 인자에 의해 증가하여 전체적인 신호 대 잡음비를 파괴합니다.또한 채널의 주파수 응답에 전혀 반전할 수 없는 0이 있을 수 있습니다(게인 * 0은 여전히 0).

이 두 번째 항목은 종종 더 제한적인 조건입니다. 문제는 선형 MMSE[2] 이퀄라이저에서 C C : / (( )+ )의 를 약간 수정함으로써 해결됩니다. 여기서 는 채널 응답 및 신호 SNR과 관련이 있습니다.

알고리즘.

특정 채널의 채널 응답(또는 채널 전송 함수)이 H이면 입력 신호에 그 역수를 곱합니다.이는 수신 신호, 특히 심볼 간 간섭(ISI)에서 채널의 영향을 제거하는 것을 목적으로 합니다.

제로 포싱 이퀄라이저에 의해 모든 ISI가 삭제되어 채널에 노이즈가 없는 경우에 최적입니다.단, 채널이 노이즈가 있는 경우 제로 포싱 이퀄라이저는 채널을 완전히 반전시키기 위해 채널 응답 H(j2µf)의 크기가 작은 주파수 f에서 노이즈를 크게 증폭시킵니다.이 경우 보다 균형 잡힌 선형 이퀄라이저는 최소 평균 제곱 오차 이퀄라이저입니다.이는 통상 ISI를 완전히 배제하는 것이 아니라 노이즈와 출력 내 ISI 컴포넌트의 총 파워를 최소화합니다.

레퍼런스

  1. ^ Jon Mark and Weihua Zhuang (2003). "Ch. 4". Wireless Communications and Networking. Prentice Hall. p. 139. ISBN 0-13-040905-7.
  2. ^ Jon Mark and Weihua Zhuang (2003). "Ch. 4". Wireless Communications and Networking. Prentice Hall. p. 143. ISBN 0-13-040905-7.