通信原理6通信原理第四章.ppt

3、时域均衡原理 当H(ω)不满足无码间串扰条件时，就会形成有码间串扰的响应波形。 横向滤波器基本原理 基带传输的总传输特性：H(f) = GT(f)?C(f)?GR(f) 式中， GT(f) － 发送滤波器传输函数； GR(f) － 接收滤波器传输函数； C(f) － 信道传输特性。 为了消除码间串扰，要求H(f)满足奈奎斯特准则。 在系统中插入一个均衡器，其传输特性为CE(f)。上式变为： H(f) = GT(f)?C(f)?GR(f) ?CE(f) 设计CE(f)使总传输特性H(f)满足奈奎斯特准则。 现在我们来证明：如果在接收滤波器和抽样判决器之间插入一个称之为横向滤波器的可调滤波器，其冲激响应为  式中，Cn完全依赖于H(ω)，那么，理论上就可消除抽样时刻上的码间串扰。 4、无限长横向滤波器的构造和特性 Ts Ts Ts Ts C－i C－i C0 C1 Ci 时域均衡的基本原理 可以看出： A、横向滤波器的特性仅取决于各抽头系数Ci B、抽头系数Ci设计成可调的，为随时修改系统的时间响应提供了可能条件 它的功能是： 将输入端(即接收滤波器输出端)抽样时刻上有码间串扰的响应波形变换成(利用它产生的无限多响应波形之和)抽样时刻上无码间串扰的响应波形。 由于横向滤波器的均衡原理是建立在响应波形上的，故把这种均衡称为时域均衡。 从以上分析可知，横向滤波器可以实现时域均衡。无限长的横向滤波器可以（至少在理论上）完全消除抽样时刻上的码间串扰， 但其实际上是不可实现的。因为： 1）均衡器的长度受经济条件的限制 2）受每一系数 调整准确度的限制。 如果每一系数 的调整准确度得不到保证，则增加长度所获得的效果也不会显示出来。 3）受收敛时间的限制 因此，有必要进一步讨论有限长横向滤波器的抽头增益调整问题。 5、有限长横向滤波器及其输入、 输出单脉冲响应波形 设在基带系统接收滤波器与判决电路之间插入一个具有2N+1个抽头的横向滤波器。它的输入(即接收滤波器的输出)为x(t)，x(t)是被均衡的对象, 并设它不附加噪声。 若设有限长横向滤波器的单位冲激响应为e(t)， 相应的频率特性为E(ω)，则 其相应的频率特性为 由此看出，E(ω)被2N+1个 所确定。显然, 不同的 将对应不同的E(ω)。 因此， 如果各抽头系数是可调整的， 则上图 所示的滤波器是通用的。另外，如果抽头系数设计成可调的，也为随时校正系统的时间响应提供了可能条件。  现在让我们来考察均衡的输出波形。因为横向滤波器的输出y(t)是x(t)和e(t)的卷积， 故可得 于是， 在抽样时刻kTs+t0有 或者简写为： 上式说明，均衡器在第K个抽样时刻上得到的样值yk将由2N+1个Ci与xk-i乘积之和来确定。 显然，其中除y0以外的所有yk都属于波形失真引起的码间串扰。 当输入波形x(t)给定， 即各种可能的xk-i确定时，通过调整Ci使指定的yk等于零是容易办到的，但同时要求所有的yk(除k＝0外)都等于零却是一件很难的事。下面我们通过一个例子来说明。  例 5 – 1 设有一个三抽头的横向滤波器，其C-1=-1/4, C0=1, C+1=-1/2； 均衡器输入x(t)在各抽样点上的取值分别为： x-1=1/4, x0=1, x+1=1/2，其余都为零。 试求均衡器输出y(t)在各抽样点上的值。  解 根据式(6.7 - 27)有  当k=0时，可得  当k=1时， 可得 同理可求得： 结论 由此例可见，除y0外，均衡使部分y为0，但另外部分不为0。这说明，利用有限长横向滤波器减小码间串扰是可能的，但完全消除是不可能的，总会存在一定的码间串扰。所以，我们需要讨论在抽头数有限情况下， 如何反映这些码间串扰的大小, 如何调整抽头系数以获得最佳的均衡效果。 6、时域均衡效果的度量标准及实现方法 在抽头数有限情况下， 均衡器的输出将有剩余失真， 即除了y0外，其余所有yk都属于波形失真引起的码间串扰。 一、均衡效果的度量标准 为了反映这些失真的大小，一般采用所谓峰值失真准则和均方失真准则作为衡量标准。 （1）峰值畸变 定义： 物理意义：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 时域均衡的基本原理 （2）均方畸变 定义： 自适应均衡时，误差信号： 此时均方畸变： 二、均衡准则的实现 1、最小峰值法——迫零调整法 与式(6.7 - 28)相应，可将未均衡前的输入峰值失真（