部分响应和时域均衡.ppt

授课人：杨熙 实施步骤（第I类部分响应波形）： 用两个间隔为一个码元宽度Ts的sint/t 相加: 回顾上次课的内容 结论（conclusion)——采用部分响应的优缺点 能力拓展 理论上存在理想的基带传输特性，但实际中，由于设计误差以及信道特性的变化，总是存在一定的码间干扰。 均衡器的分类： 频域均衡：使包括均衡器在内的整个系统的传输函数 满足无失真传输的条件。 横向滤波器形式的时域均衡器 有限长横向滤波器的抽头增益调整 均衡效果衡量 迫零调整法——最小峰值法 【例】 设计一个具有3个抽头的迫零均衡器，以减小码间串扰。已知x-2 = 0 ，x-1 = 0.1，x0 = 1， x1 = -0.2 ，x2 = 0.1，求3个抽头的系数，并计算均衡前后的峰值失真。 【解】 根据上矩阵公式和2N+1=3，列出矩阵方程为 将样值代入上式，可列出方程组 解联立方程可得 然后通过式 可算出 输入峰值失真为 输出峰值失真为 均衡后的峰值失真减小4.6倍。 总结： 能力拓展 作业：（172页） 6-7、6-11（a)(c)、6-14、6-22 * 6.7 部分响应和时域均衡 6.7.1 部分响应系统 为什么要研究部分响应系统？ 理想低通的特点: 优点：频带利用率高，2Bd/Hz。 缺点：拖尾大，衰减慢；对定 时误差敏感。 升余弦滚降的特点: 优点：拖尾小，衰减快；对定 时误差不敏感。 缺点：频带利用率低，1Bd/Hz。 奈奎斯特第一准则 问题的提出： 能否找到具有两者优点的波形，即频带利用率高，且“尾巴”衰减大、收敛快的波形。 问题的解决： 基本思想： 在发端：有控制地引入码间串扰（ISI）（以某种约定的 方式）； 在收端: 再除去ISI（根据确知的约定方式）； 目的：达到频带利用率高，且拖尾小、衰减快。 奈奎斯特第二准则 通常把这种波形称为部分响应波形。 利用部分响应波形进行传送的基带传输系统称为部分响应系统。 观察：相距一个码元间隔的两个sint/t波形的“拖尾”刚好正负相反。 思路：利用这样的波形组合肯定可以构成“拖尾”衰减很快的脉冲波形。 （a） 平移一个码元时间 尾部有什么特点？ 合成波形的表达式为： 经简化后得： g(t)的频谱函数 g(t)的“拖尾”幅度随t2下降，收敛快，衰减大。 g(t)除了在相邻的取样时刻t =?Ts/2处， g(t) = 1外，其余的取样时刻上， g(t)具有等间隔Ts的零点。 则在抽样时刻上仅发生前一码元对本码元抽样值的干扰，而与其他码元不发生串扰。 g(t)——传送信号的波形 Ts——发送码元的间隔 每个脉冲的抽样仅在?Ts/2处。 这种串扰是固定的，接收端可以消除。 频带利用率 带宽为B = 1/2Ts (Hz) ，与理想矩形滤波器的相同。 存在的问题 设：系统输入的二进制码元序列为{ak}，并设ak的取值为+1及-1（对应于“1”及“0”），发送波形为g(t)。 则：当发送码元 ak 时，接收波形 g(t) 在相应时刻上（第k个时刻上）的抽样值 Ck 为： Ck = ak + ak-1 Ck有 -2、0、+2三种取值 无ISI的基带系统抗噪声性能 相同条件下，Pe双 Pe单 等概时，最佳判决门限电平 眼图——估计接收信号质量的实验方法 （定性评价） ISI的大小和噪声大小 部分响应系统 频带利用率高、“尾巴”收敛快的的传输波形 有控制地引入ISI（接收端消除） 第I类部分响应波形 小于 ak = Ck - ak-1 显然，如果前一码元ak-1已经判定，则 差错传播 解决的办法 预编码（数学运算） 预编码： 规则为 bk = ak ? bk-1 ——预编码 即 ak = bk ? bk-1 相关编码：把预编码后的{bk}作为发送滤波器的输入码元序列，得到 Ck = bk + bk-1 ——相关编码 模2判决：若对上式进行模2处理，则有 [Ck]mod2 = [bk + bk-1]mod2 = bk ? bk-1 = ak ——模2判决 即 ak = [Ck]mod2 恢复ak ，不需要预先知道ak-1 ak 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 例： ak和bk为