5.7 分数间隔均衡器(FSE)简介 Fractionally Spaced Equalizer
一、引言
高速话路MODEM必须采用AE（自适应均衡），以获得良好的性能。
1. 常规AE存在的问题： 常规AE：LE，DFE
1) 对定时相位偏差敏感。原因：信道折叠谱的效应。2) 对幅频特性、群时延特性较差的信道，性能不够好。2. FSE的优点：
1) FSE等效一个(MF+C’(z))，C’(z)为等效AE，同步间隔T。 即，以一个部件实现最佳线性接收机。
2) FSE能够补偿较严重的群时延失真，且对定时相位不敏感。亦即，FSE的性能几乎与信道群时延和接收机定时相位无关。3) 带有判决反馈的FSE能更有效的补偿信道幅频特性失真。
二、FSE频域分析（等效基带系统）
1 常规AE系统（最佳接收机） g (t)h*(-t)c(t)
+
{} z(t)
x(t)
k(t) (全系统响应)
全系统响应：
h(t)
周期谱 等效信道折叠谱 抽样器的附加相移（由定时器偏差引起）
XT(ω) X(ω)
重叠区 重叠区
ω
-3π/T -2π/T -π/T 0 π/T 2π/T 3π/T
····· ····· 折叠谱
-π/T 0 π/T ω
ω -π/T 0 π/T
图1 T间隔抽样频谱（折叠谱）
重叠区域出现深度衰减，零点的因素：
1） 信道的幅频、群时延特性，引起180度相位差。
2） 取样器定时相位偏差引起的附加相移—等效地可以折算到前
一种因素。
2．FSE系统
Tx channel t=nT’+ t=nT+g(t)c(t)FSE
z(t)
π/T’
-3π/T -2π/T -π/T 0 π/T 2π/T 2π/T’= 4π/T ω
-π/T’ -π/T 0 π/T π/T’ ω
图2 分数间隔()抽样频谱（无重叠区域）
频谱无重叠区域要求： ， 即
由于，频谱不重叠，故在奈氏带宽内：（当n=0）
，
三、FSE的结构和性能
1 结构 可以证明：
T’ T 等效于 T TFSECT’(z)
h*(-t){yk}
FSE
全系统响应：
，
2. 最佳抽头： h为信道向量
(2K+1)(2K+1)Hermitian信道相关矩阵3.
4. LMS算法：
5. 性能：(SNR0，定时偏差)
模拟条件：
1)9600b/s 16QAM系统均衡(2400Baud), ；2)信道：三种信道；
3)AE：LE（T间隔），24taps；FSE（T/2间隔），48taps；
4)SNRI = 28dB
结论：
1)FSE对定时偏差和信道相位失真不敏感。FSE的性能优于同步T间隔
LE，甚至在定时偏差很小时。
2)带有判决反馈的FSE可以补偿信道更严重的幅度失真，SNR0改善2~3dB。
3)在实际系统中有限抽头FSE可用作最佳线性接收机，以取代MF和同步间隔LE。FSE具有自适应匹配功能。p.271 (右图)
图4 三种信道条件下FSE的
SNR0(dB)与定时相位（偏差） 关系曲线
纵座标：SNRout (dB)横坐标：Timing phase
p.371 (左图)
图3 三种信道的
增益gain(dB)和时延delay(ms)特性（1） Good
（2） Distorted phase “Bad Phase” channel
（3） Distorted amplitude “Bad Slope” channel
