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通信技術
通信技術發展至今，每個人都離不開它的存在。通信系統的核心主要在于物理層，物理層的關鍵在基帶。在通信系統中，邏輯開發工程師主要工作就在基帶和射頻部分，甚至射頻都不在從事的任務內。
01 什么是均衡器
均衡器，是一種可以分別調節各種頻率成分電信號放大量的電子設備，通過對各種不同頻率的電信號的調節來補償揚聲器和聲場的缺陷，補償和修飾各種聲源及其它特殊作用。在無線通信中(實際上在任何通信中)，信號在到達接收器之前總是要經過物理介質(在無線通信中主要是空氣和發射器天線之外的任何東西)。在大多數情況下，這些通道往往不是在信號的最佳環境中，并對信號產生一些負面影響。結果，接收器將得到信道失真或損壞的信號，如下圖所示。
如果信道的失真或損壞太嚴重，就無法進行正常的通信。那么，當信號被無線信道扭曲或損壞時，如何保證發送的信號(數據)能被接收器正常接收(解碼)呢?一個最常見的解決方案是使用一個稱為均衡器的特殊組件。該組件可以是硬件或軟件的形式，也可以是兩者的形式。均衡器是一種特殊的組件(塊)，它可以消除信道在信號通過信道時所造成的失真/損壞。
02 如何實現均衡？
當你第一次聽說均衡器的作用時，它可能聽起來像一個魔法，可能會問自己這樣的魔法是如何發生的。
為了解釋這一點，我將把上一節所示的方框圖轉換為如下所示的數學格式。
正如上面提到的，H通常會失真或破壞信號，使接收方難以解碼信號。均衡的目的是為了消除h的影響。從數學角度來看，這很簡單。只需取H(信道)的倒數，并將其應用于接收的信號(Hx)。均衡器所做的基本上是計算信道矩陣的逆和校正(補償)接收到的信號。
是不是很簡單，一看就會，一做就廢。
03 真的如此簡單？
工程界的每個人都知道，沒有什么事情像說的那么容易。就像信道估計一樣，在DMRS位置不確定和FCDM多種選擇情況下，一切變得復雜了，這同樣也適用于均衡。如前一節所述，理想的均衡只是取信道矩陣的逆，并將其應用于接收信號，但有一些數學和技術上的挑戰和前提條件。
為了得到信道矩陣的逆，信道矩陣需要滿足以下特定條件。
信道矩陣應為方陣。這意味著Tx和Rx天線的數量應該是相同的。但在現實中，也有Tx和Rx天線不相同的情況。
信道矩陣應該是可逆的。它意味著矩陣不應該是0。'一個矩陣是0'意味著'它的行列式是0'。
為了克服這些數學上的限制，我們使用了許多其他的技術，可以應用于非方陣。大多數常用的均衡方法，如最小二乘、奇異值分解、最小方誤差均可應用于非平方矩陣。
現在讓我們假設我們有辦法克服數學上的限制。但我們仍有一些實際的挑戰需要克服。
從概念上講，均衡就是得到信道矩陣的逆(或偽逆)。這意味著信道矩陣應該給均衡器。我(指接收方)如何知道信道矩陣?如果信道完全不變，我們可以在建立通信系統之前對信道進行研究，并將信道矩陣直接預編程到接收機中，但在無線通信中我們不能期望這種恒定(永不變化)的信道條件。無線環境中的信道特性是不斷變化的。這意味著接收器必須自己動態地計算信道特性并構建信道矩陣。這個過程(即找出信道特性)稱為信道估計。
04 舉例說明
ZF均衡
LS均衡
SVD分解
MMSE均衡
在工程實現過程中，我們需要在算法和資源中尋求平衡，尤其對于硬件實現基帶單元的情況。隨著5G及6G的發展，應用場景更加豐富，MIMO天線數量劇增，信道估計和均衡的實現變得越來越復雜，這對BBU的設計提出了嚴峻挑戰。
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