第4章-13-1124-数字信号基带传输(3).pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 时域均衡原理－4/5 横向滤波器T(?)是周期为2?/Ts的周期函数，可用傅立叶级数表示： 横向滤波器T(?)的冲激响应： 根据系统传输特性H(w)确定Cn ，理论上能够消除码间串扰 时域均衡原理－5/5 时域均衡功能：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 时域均衡原理：根据系统传输特性H(?)，可以确定均衡器的加权系数Cn，从而实现信道均衡 时域均衡实现： 无限长横向滤波器（由横向排列的时延单元Ts和抽头系数Cn组成）理论上可完全消除抽样时刻上的码间串扰 横向滤波器特性完全决定于抽头系数Cn，不同Cn对应不同T(ω) 抽头系数通常设计成可调类型，使系统时域响应可以随时修正 有限长横向滤波器的设计－1/3 问题提出：无限长横向滤波器无法实现；抽头系数的调整精度受限制 有限长横向滤波器的设计思路： 有限长横向滤波器的设计－2/3 有限长横向滤波器的设计分析 系统冲激响应和频率特性：不考虑系统噪声 有限长横向滤波器输入输出特性： 在抽样时刻t=kTs的滤波器响应： 除y0以外，yk均属波形失真引起的码间串扰 给定输入波形x(t) 时，调整Ci使指定的yk为零容易实现；但使所有的yk（除k＝0外）均为零相当困难 有限长度的设计宗旨是使码间串扰尽可能低，而不是完全消除 t=kTs?t0=0，对应于时间原点处于滤波器中心点（即C0处） 有限长横向滤波器的设计－3/3 有限长横向滤波器均衡准则 有限长横向滤波器的设计宗旨是使码间串扰尽可能低，而非完全消除码间串扰，故其输出存在残余失真 残余失真可采用峰值失真和均方失真来度量： 峰值失真定义： 均方失真定义： 有限长横向滤波器的设计准则： 峰值失真准则：调整滤波器抽头系数使峰值失真最小 均方失真准则：调整滤波器抽头系数使均方失真最小 峰值失真D是码间串扰最大可能值与有用信号样值之比 迫零均衡器的实现－1/7 迫零均衡器原理：采用最小峰值失真准则 分析方法：采用归一化峰值失真 迫零均衡器的实现－2/7 理论基础 定理1：如果初始失真D01，则D的最小值必然发生在y0前后的yk（k≠0，∣k∣N）都等于0的情形。其物理意义为：可通过调整均衡器各抽头增益Ci，使得： 定理2：如果C0可调，使y0=1，则峰值失真D是2N个变数Ci（i≠0，∣i∣N）的凸函数。其物理意义是：无论用何种方法求D的极小值，必定是D的最小值 求解2N+1个方程组即可得到{Ci} 迫零均衡器的实现－3/7 抽头系数的确定 物理意义：给定输入序列{xk}时，据此方程设计调整抽头参数Ci，可迫使均衡器输出的各抽样值yk（k≠0）为零 矩阵形式 迫零均衡器的实现－4/7 最小峰值法（迫零算法）的实现 算法：已知输入{xk} ，求解线性方程可得{Ck} 条件：D01，即表示信号均衡前，码间串扰不足以使眼图完全闭合 效果：通过调整抽头参数（即抽头增益）{Ck} ，迫使y0前后各抽样点无码间串扰，即D取最小值 最小峰值法的缺陷 初始输入的限制：必须限制初始失真（D01 ） 调整能力的缺陷：根据初始信号输入来确定抽头参数，属预置式方案，不能随输入信号变化而调整，从而造成均衡效果的劣化。 对数字信号（即随机序列）其局限性尤为明显，需进行方案改进 迫零均衡器的实现－5/7 实现方案－预置式自动均衡器 实现思路：均衡器从输入端周期性地发送一个测试单脉冲，在输出端检测出其各抽样时刻的样值，作为抽头系数自动调整的依据，并据此采用迫零调整原理对抽头增益进行微调 实现方案：采用极性脉冲检测方案实现均衡器的初始化设置 每隔Ts时间依次输入测试单脉冲，输出端将检测到各样值{yk} 若某个样值yk为正极性，则相应的抽头增益Ck降低一个增量单位?；若样值yk为负极性，则相应的Ck提高一个? ?越小，调整精度越高，但初始化调整时间越长 迫零均衡器的实现－6/7 示例：设计一个三抽头迫零均衡器，已知各抽样值为：x-2=0, x-1=0.1, x0=1, x1=-0.2, x2=0.1 ，求迫零均衡器的抽头系数和均衡前后的峰值失真？ 解： * 迫零均衡器的实现－7/7 解（续）： 输入峰值失真： 输出峰值失真： 分析： 均衡后的峰值失真减小4.6倍 相邻点y-1,y1为0,但y-3, y-2, y2,y3可不为0。说明采用有限长横向滤波器减小码间干扰，但不能完全消除 研究型题目：研究迫零均衡器的抗噪声性能 自适应均衡器的实现－1/