2.2.3 时域均衡

2.2.3 时域均衡

1.时域均衡的作用

在实际的基带传输系统中,总的传输特性一般不能完全满足波形传输无失真条件,这时会引起码间干扰。当码间干扰严重时,需要采用均衡器对系统的传递特性进行修正。均衡器的实现可以采用频域均衡方式或时域均衡方式。

频域均衡是在频域上进行的,其基本思路是利用幅度均衡器和相位均衡器来补偿传输系统幅频特性和相频特性的不理想,以达到所要求的理想形成波形,从而消除码间干扰。

时域均衡是在时域上进行的,其基本思路是消除传输波形在采样点处的码间干扰,并不要求传输波形的所有部分都与奈奎斯特准则所要求的理想波形一致。因此,可以利用接收波形本身来进行补偿以消除采样点的码间干扰,提高判决的可靠性。时域均衡较频域均衡更直接,更直观,是实际数据传输中所使用的主要方法。

2.时域均衡的基本原理

时域均衡的常用方法是在基带传输系统的接收滤波器之后(如图2-6所示),加入一个可变增益的多抽头横截滤波器,其结构如图2-15所示。它是由多级抽头迟延线、可变增益电路和求和器组成的线性系统。

图2-15 横截滤波器

从图2-15可以看出,x(t)是经过系统后非理想的形成波形,而横截滤波器是利用接收波形本身来进行补偿以消除采样点的码间干扰,提高判决的可靠性,其输出可表示为

其中,y(t)应满足采样点无码间干扰,即

由此,时域均衡的目标为:调整各增益加权系数c k,使得除n=0以外的y n值为零,这样就消除了码间干扰。从理论上讲,只有横截滤波器的N→∞时,才能完全消除码间干扰,但实际中,调整各增益系数使得y n=0(n=±1,±2,…,±N),而在n >N外的y n形成的码间干扰很小而不至于影响判决。

例2-2 一个三抽头的时域均衡器,其输入波形如图2-16所示,已知其采样值中x-2=0.1,x-1=-0.2,x 0=1,x 1=0.4,x 2=-0.2,当k >2时,x k=0,求输出波形y(t)满足y-1=0,y 0=1,y 1=0时,各增益加权系数为多少?

图2-16 例2-2图

满足y-1=0,y 0=1,y 1=0时,有

解方程求得

c-1=0.20,c 0=0.85,c 1=-0.30

从例2-2可以进一步求得y-2=0.045,y 2=-0.29,y-3=0.02,y 3=0.06,n >3时,y n=0。由此可见,虽然得到了y-1=0,y 0=1,y 1=0的结果,但是在其他点处还是有码间干扰,完全消除是不可能的。