什么是时域均衡？时域均衡的原理是什么？时域均衡和频域均衡

什么是时域均衡?

均衡分为频域均衡和时域均衡。频域均衡是从频率响应考虑，使包括均衡器在内的整个系统的总传输函数满足无失真传输条件。而时域均衡，则是直接从时间响应考虑，使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰条件。

频域均衡在信道特性不变，且传输低速率数据时是适用的，而时域均衡可以根据信道特性的变化进行调整，能够有效地减小码间串扰，故在高速数据传输中得以广泛应用。

时域均衡的原理是什么?

时域均衡是利用波形补偿的方法将失真的波形直接加以校正，这可以利用观察波形的方法直接进行调节，时域均衡器又被称为横向滤波器。

时域均衡所需要的补偿波形可以由接收到的波形延迟加权来得到，所以均衡滤波器实际上就是一抽头延迟线加上一些可变增益放大器组成。

在理论上，应有无限长的均衡滤波器才能把失真波形完全的校正，但是因为实际信道仅使一个码元脉冲波形对邻近的少数几个码元产生串扰，所以实际上只要有一二十个抽头的滤波器就可以了，抽头数太多会给制造和使用带来困难。

时域均衡按调整的方式可以分为手动均衡和自动均衡两种，自动均衡又可以分为预置式自动均衡和自适应式自动均衡，预置式均衡是在实际数传之前先传输预先规定的测试脉冲，然后按迫零调整原理自动调整抽头增益，自适应式均衡是在数传过程中连续测出距最佳调整值的误差，并据此来调整各抽头的增益，自适应均衡可以在信道特性随时变化的条件下获得最佳的均衡效果。

时域均衡和频域均衡的不同

时域均衡是为了消除数据在传输过程中由于符号间干扰产生的影响，均衡技术通常可分为线性均衡和非线性均衡两类。线性均衡器相对简单，信道衰落不严重时可以较好的消除信道影响，常用的算法有迫零(ZF)算法和最小均方误差(MMSE)算法。当无线信道多径衰落严重时，信道频域响应中会出现很深的“凹槽”。为了补偿“凹槽”附近的幅度衰落，线性均衡器必须对该段频谱进行放大，从而也使该频段的噪声增强。而非线性均衡器在这种恶劣的信道下会有较好的效果，判决反馈均衡器(DFE)是非线性均衡器中常见的一种，在实际系统中得到广泛应用。近年来更复杂的最大似然序列均衡技术(MLSE)也逐渐应用于移动无线信道的均衡器中。

理论上，理想时域均衡的单载波系统和多载波系统性能是一样的，但是受硬件资源的限制，实际的时域均衡器通常达不到最佳性能。不管是线性还是非线性均衡，传统的时域均衡器复杂度都与信道的最大时延扩展成正比，而多载波的频域均衡复杂度与信道最大时延扩展的对数成正比。均衡器成了制约单载波系统性能提高的“瓶颈”。

多载波正交频分复用(OFDM)是一种并行传输技术，它在指定频带上设置K个等间隔的子载波，每个子载波被单独调制，符号周期是同速率单载波系统的K倍，对符号间串扰的敏感性较单载波系统大大降低，从而能够更有效的对抗多径干扰。同时，OFDM系统可在各个符号间插入保护间隔来消除符号间干扰(ISI)。OFDM信号的调制和解调可采用IFFT和FFT实现。在多径信道下，接收信号在时域上是发送信号和信道脉冲响应的卷积，而在频域上则是发送信号和信道频域响应的乘积。信道的频域响应可通过在各个符号中插入的基准电平信号(导频)直接获得，从而使多载波信号的均衡可通过简单的单点均衡器来完成，这也是OFDM系统的一大优点。也就是说，接收到的信号采样后通过FFT变换到了频域再均衡，就非常的简单了，仿真中常常就用迫零法进行频域均衡。