第5章数字基带传输系统摘要.ppt

* * 3. 眼图的模型 （1）最佳抽样时刻在“眼睛”张最大的时刻。 （2）对定时误差的灵敏度可由眼图斜边的斜率决定。 （3）在抽样时刻上，眼图上下两分支阴影区的垂直高度，表示最大信号畸变。 （4）眼图中横轴位置应对应判决门限电平。 （5）各相应电平的噪声容限。 （6）倾斜分支与横轴相交的区域的大小，表示零点位置的变动范围。 * * 5.8 时域均衡原理 5.8.1 均衡的概念 ●什么是均衡器？为了减小码间串扰的影响，通常在系统中插入一种可调滤波器来校正或补偿系统特性。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。 ●均衡方式 频域均衡器：从校正系统频率特性出发，利用可调滤波器补偿信道或系统的频率特性，使包括可调滤波器在内的系统总特性接近无失真传输条件。 时域均衡器：直接校正已失真的响应波形，使包括可调滤波器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰条件。 ●适用范围 频域均衡在信道特性不变，且在传输低速数据时是适用的。时域均衡可根据信道特性的变化进行调整，在数字传输系统----尤其是高速数据传输中得以广泛应用。 * * 5.8.2 时域均衡的基本原理 基本思想: H(ω)不满无码间串扰条件时，x(t)将存在码间串扰。为此，在H(ω)之后插入一个称之为横向滤波器的可调滤波器T(ω) ，形成新的总传输函数 则抽样判决器输入端的信号y(t)将不含码间串扰。 显然，只要 （5.8.1） （5.8.2） * * 可得 由式（5.8.2），有 （5.8.4） 展开为指数型的傅立叶级数 * * 根据该式，可构造实现T(ω)的插入滤波器。 由上式可见，T(ω)、Cn完全由H(ω)决定。 对式（5.8.5）进行傅立叶反变换，得其单位冲激响应为 其中 （5.8.5） （5.8.6） （5.8.7） （5.8.4） 展开为指数型的傅立叶级数 * * 它实际上是由无限多个横向排列的延迟单元构成的抽头延迟线加上一些可变增益放大器组成，因此称为横向滤波器。 （ 5.8.7） 可调滤波器的构成： * * 上述分析表明：借助横向滤波器实现均衡是可能的，并且只要用无限长的横向滤波器，就能做到消除码间串扰的影响。 问题：？ 措施：? * * 上述分析表明：借助横向滤波器实现均衡是可能的，并且只要用无限长的横向滤波器，就能做到消除码间串扰的影响。 问题：无限长的横向滤波器？ 措施：因为实际信道往往仅是一个码元脉冲波形对邻近的少数几个码元产生串扰，故实际上只要有一、二十个抽头的滤波器就可以了。 * * 5.8.3 有限长横向滤波器 在基带系统接收滤波器与判决器之间插入一个具有2N+1个抽头的横向滤波器，如图所示。 设横向滤波器的单位冲激响应为 （5.8.8） * * 则横向滤波器输出 有无码干？对y(t)进行取样。假定tk=kTs+t0，则 简记为 （5.8.11） （5.8.10） * * 上式说明，均衡器在第k抽样时刻上得到的样值将由2N+1个Ci与xk-i乘积之可来确定。 希望：抽样时刻无码干，即 但完全达到有困难：给定xi选Ci，可保证某yk＝0，但不能保证所有yk＝0 。 实际应用时，用示波器观察均衡滤波器输出信号的眼图，反复调整各个增益放大器的Ci，使眼图的“眼睛”张开最大为止。 （5.8.11） * * 例：以三抽头均衡器为例。 假设 显然，x(t)有码干。而 可见：用有限长的横向滤波器有效减小码间串扰是可能的，但完全消除是不可能的。 0，1/2，1，1/4，0 -1/16，0，3/4，0，-1/4 应用（5.8.11） * * 可见，用有限长的横向滤波器减小码间干扰是可能的，但完全消除是不可能的。那么，就有一个衡量均衡效果的问题。 5.8.4 时域均衡算法及实现 （1）衡量准则 常用将各衡量准则：峰值畸变准则；均方畸变准则。如果均衡器按最小峰值畸变准则或最小均方畸变准则来设计，则认为这时的均衡效果是最佳的。 * * 1) 峰值畸变 含义：峰值畸变D表示所有抽样时刻上得到的码间干扰最大可能值(峰值)与k=0时刻上的样值之比。 2) 均方畸变 含义：类上 （5.8-12） （5.8-13） * * 在最小峰值准则意义下时域均衡器的工作原理： （2）时域均衡器的实现方法 1）预置式自动均衡器 迫零调整原理：传输实际信息之前，先传输测试脉冲（如重复频率很低的周期性单脉冲波形），在输出端得到 y(t)。抽样与峰值极性判决器由y(t)得到各抽样值极性，控制电路在每一个单脉冲响应波形终了时刻，对所有的抽头增益进行同步调整：yk(k≠0)为正极性则相应的Ck减小一个增量△；反之亦然。 * * 2）自适应均衡器 ----采用最小均方畸变准则，它不再利用单脉冲波形来调整抽头增益，而是在传输数据器件利用