均衡技术.pptx

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1、通信技术communication technologycommunication technology南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 姜敏敏姜敏敏目录 时域均衡原理01 均衡器抽头系数的确定022023/5/113在信道特性 确知条件下，人们可以精心设计接收和发送滤波器以达到消除码间串扰和尽量减小噪声影响的目的。但在实际实现时，由于存在滤波器的设计误差和信道特性的变化，所以产生码间干扰。在基带系统中插入一种可调(或不可调)滤波器可以校正或补偿系统特性，减小码间串扰的影响，这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。01.时域均衡原理2023/5/114均衡可分为频域均衡和时域均衡。所谓频域均

2、衡频域均衡，是从校正系统的频率特性出发，使包括均衡器在内的基带系统的总特性满足无失真传输条件；所谓时域均衡时域均衡，是利用均衡器产生的时间波形去直接校正已畸变的波形，使包括均衡器在内的整个系统的冲击响应满足无码间串扰条件。频域均衡在信道特性不变，且在传输低速数据时是适用的。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。01.时域均衡原理2023/5/115时域均衡的方法，是在基带系统接收滤波器与取样判决器之间插入一个具有2N+1个抽头的横向滤波器。它是由带抽头的延迟线，加权系数为cn的相乘器和相加器组成的，如图1(a)所示。送到均衡器输入端的

3、信号x(t)是接收滤波器的输出，如图1(b)所示。由于系统特性的不理想，x(t)这个波形在其它码元取样时刻的值x1、x2、x-1、x-2等不为零，所以会对其它码元的判决产生干扰。增加均衡器的目的就是要对x(t)这个波形进行校正，使校正后的波形y(t)(即均衡器的输出)在其它码元取样点上的值为0，从而减小或消除码间干扰，如图1(c)。01.时域均衡原理2023/5/11601.时域均衡原理图1 均衡器原理图及输入输出波形示意图2023/5/11701.时域均衡原理根据线性系统的原理，很容易得出均衡器的输出为 我们并不关心每一时刻的输出值，事实上我们只关心每个码元取样时刻的输出值，所以，当t=kT

4、s时2023/5/11801.时域均衡原理上式简写为 (式1)上式表明，均衡器输出波形在第k个取样时刻得到的样值yk将由2N+1个值来确定，其中各个值是x(t)经延迟后与相应的加权系数相乘的结果。对于有码间干扰的输入波形x(t)，可以用选择适当的加权系数的方法，使输出y(t)的码间干扰在一定程度上得到减小。2023/5/11901.时域均衡原理 均衡器输出波形在其它码元取样点的值不为0，所以均衡后仍有失真。为了衡量失真的大小，通常用峰值失真或均方失真作为度量标准。峰值失真的定义为 它是除k=0以外的各个样值绝对值之和，反映了码间干扰的最大值。y0是有用信号的样值，所以峰值失真就是峰值码间干扰与

5、有用信号样值之比，其值愈小愈好。均方失真定义为其物理意义与峰值失真类似。2023/5/111002.均衡器抽头系数的确定由以上分析可知，用时域均衡来消除一定范围内的码间干扰，关键是如何选择各抽头的加权系数cn。理论分析已证明，如果均衡前的峰值失真小于1(即眼图不完全闭合)，要想得到最小的峰值失真，输出y(t)应满足下式要求2023/5/111102.均衡器抽头系数的确定从这个要求出发，利用式(式1)，列出2N+1个联立方程，可解出2N+1个抽头系数。将联立方程用矩阵形式表示为(式2)2023/5/111202.均衡器抽头系数的确定如果x-2N,x0,，x2N已知，则求解上式线性方程组可以得到c-2N,c0,，c2N共2N+1个抽头系数值。使yk在k=0两边各有N个零值的调整叫做迫零调整，按这种方法设计的均衡器称为迫零均衡器，此时峰值失真D 最小，调整达到了最佳效果。当均衡器的输入波形x(t)的形状随时间变化时，则必须相应地调整均衡器的抽头系数以适应x(t)的变化，否则达不到均衡的目的。如果抽头系数的调整由均衡器自动完成，这样的均衡器称为自适应均衡器。一般来说抽头有限时，总不能完全消除码间干扰，但当抽头数较多时可以将码间干扰减小到相当小的程度，要想完全消除码间干扰，均衡器的抽头数应为无限多。谢谢南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 姜敏敏姜敏敏