INHALT: Ausgleich und Augenmuster in der digitalen Kommunikation
- Was ist Ausgleich?
- Rolle eines Equalizers
- Augenmuster
- Was ist ISI?
- Zero Forcing Equalizer
Was ist Ausgleich in der Kommunikation?
Definition des Ausgleichs:
"Der Ausgleich ist ein spezieller Prozess, der ein Gerät namens "Equalizer" umfasst, mit dem die Verzerrung umgekehrt wird, die durch ein über einen bestimmten Kanal übertragenes Signal verursacht wird. “
In Kommunikationssystemen besteht der Hauptzweck der Verwendung der Entzerrung darin, Interferenz zwischen Symbolen zu beseitigen und die verlorenen Signale wiederherzustellen.
Welche Rolle spielt ein Equalizer?
Wenn eine Impulsfolge ein Übertragungsmedium oder einen Kanal durchläuft, wird die Impulsfolge gedämpft und verzerrt. Die Verzerrung wird durch „hochfrequ. Bestandteile der Dämpfung der Impulsfolge “.
Der Prozess der Korrektur einer solchen kanalinduzierten Verzerrung wird aufgerufen Ausgleich. Eine Filterschaltung, die zur Durchführung einer solchen Entzerrung verwendet wird, wird als bezeichnet Equalizer.
Idealerweise sollte ein Equalizer einen Frequenzgang haben, der umgekehrt zu dem des Kanals ist. Somit ist ein Entzerrer so ausgelegt, dass die Gesamtamplitude und die Phasenantwort des Übertragungsmediums und des in Kaskade geschalteten Entzerrers dieselbe sind wie die für eine verzerrungsfreie Übertragung.
Betrachten wir einen Kommunikationskanal mit einer Übertragungsfunktion Hc(F).
Der Equalizer hat eine Übertragungsfunktion Heq(F) und es ist in Kaskade mit dem Kommunikationskanal verbunden, wie in der obigen Abbildung gezeigt.
Die Gesamt-TF der Kombination beträgt Hc (f) H.eq (F).
Für eine verzerrungsfreie Übertragung ist dies erforderlich
Hc (f) H.eq (f) = K exp (-j2πft0)
Wobei K = ein Skalierungsfaktor ist
to = konstante Zeitverzögerung
Somit ist H.eq (f) =
Was ist Augenmuster?
Geben Sie einen kurzen Einblick in das beim Ausgleich verwendete Augenmuster:
Inter-Symbol in a PCM oder Datenübertragungssystem experimentell mit Hilfe einer Anzeige im Oszilloskop untersucht werden. Nun werden die empfangenen verzerrten Wellen an der vertikalen Ablenkplatte des Oszilloskops und Sägezahnwellen an einem Sender mit einer Symbolrate von funktionstüchtig R = 1 / T is wird auf die horizontale Platte gelegt. Die resultierende Anzeige auf dem Oszilloskop wird als bezeichnet Augenmuster oder Augendiagramm.
Augenmuster oder Augendiagramm wird aufgrund seiner Ähnlichkeit mit den menschlichen Augen benannt. Der innere Bereich des Augenmusters wird als Augenöffnung bezeichnet.
In einem Augenmuster wird ein digitales Signal von der digitalen Quelle erzeugt. Das digitale Signal wird durch den Kanal geleitet, der Inter-Symbol-Interferenzen erzeugt. Das von ISI belastete digitale Signal wird an den vertikalen Eingang des CRO angelegt. Ein externes Sägezahn-Zeitbasissignal wird an den Horizonteingang des Oszilloskops angelegt. Der Sägezahngenerator wird durch die Symboluhr ausgelöst, die auch die digitale Quelle synchronisiert. Infolgedessen wird das Augenmuster auf dem Bildschirm des Oszilloskops angezeigt.
Welche Informationen erhalten wir von Eye Pattern?
Ein Augenmuster stellt die folgenden Informationen über die Leistung eines digitalen Kommunikationssystems zur Verfügung:
- Die Breite der Augenöffnung gibt durch die Intervallzeit an, über die eine empfangene Welle ohne Fehler vom ISI abgetastet werden konnte. Der ideale Zeitpunkt für die Probenahme ist der Zeitpunkt, zu dem das Auge weit geöffnet ist. Der Zeitpunkt wird im obigen Augenmuster als "beste Abtastzeit" angezeigt.
- Die Höhe der Augenöffnung zur quantifizierten Bäumchenzeit ist der Grad des Randes der Kanalgeräusche. Dies ist im obigen Diagramm als "Rand über Rauschen" dargestellt.
- Die Empfindlichkeit des Systems gegenüber Zeitsteuerungsfehlern wird durch die Geschwindigkeit des Schließens des Auges berechnet, da die Abtastzeiten weitreichend sind.
- Die nichtlinearen Übertragungsverzerrungen werden durch asymmetrische oder zusammengekniffene Augen dargestellt.
Wie viele Arten von Equalizern gibt es?
Wichtige Arten von Equalizern:
- Linearer Equalizer - Seine Funktion besteht darin, das eingehende Signal mit dem linearen Filter zu verarbeiten.
- MSME Equalizer - Seine Funktion besteht darin, den Filter zu minimieren und den Fehler zu beseitigen
- Zero Forcing Equalizer - berechnet die Inverse eines Kanals mit einem linearen Filtertyp
- Adaptiver Equalizer - Im Grunde ist dies auch ein linearer Equalizer, der hilft, die Daten zusammen mit einigen Equalizer-Parametern zu verarbeiten.
- Turbo Equalizer - Diese Art von Equalizer bietet Turbo-Decodierung.
Was ist ein Zero Forcing Equalizer?
In einem linearen Filter mit abgegriffener Verzögerung ist es möglich, den Effekt der Interferenz zwischen Symbolen durch Auswahl von {Cn}, dh des Abgriffskoeffizienten, zu minimieren, so dass der Entzerrerausgang an M Abtastpunkten auf beiden Seiten des gewünschten Impulses auf Null gezwungen wird.
Dies bedeutet, dass die Abtastabgriffskoeffizienten so gewählt werden, dass die Ausgangsabtastwerte {ZK} des Equalizers gegeben sind durch:
1 für k = 0
ZK =
0 für k = ± 1, ± 2, ……. ± M.
Die erforderliche Länge des Filters, dh die Nr. Der Abgriffskoeffizient ist eine Funktion davon, wie viel Verschmieren der Kanal kennen könnte. Für einen solchen Zero-Forcing-Equalizer mit endlicher Länge wird der Spitzen-ISI minimiert, wenn das Augenmuster hauptsächlich geöffnet wird.
Trotzdem wird das Auge vor dem Ausgleich für eine Hochgeschwindigkeitsübertragung regelmäßig geschlossen. In einem solchen Fall ist der xero Forcing Equalizer nicht immer die beste Lösung, da ein solcher Equalizer den Effekt von Rauschen vernachlässigt.
Was ist die Inter-Symbol-Interferenz (ISI)?
Definieren Sie den Begriff ISI in Verbindung mit dem Kommunikationssystem:
Wenn digitale Daten über einen bandbegrenzten Kanal übertragen werden, verursacht die Streuung im Kanal eine zeitliche Überlappung zwischen aufeinanderfolgenden Symbolen.
Dieser Effekt ist bekannt als Inter-Symbol Interference (ISI).
Ein Basisband-Kommunikationssystem kann als ein betrachtet werden Tiefpassfilter. Es hat eine begrenzte Bandbreite und einen nichtlinearen Frequenzgang. Wenn also digitale Impulse über diesen Kanal übertragen werden, wird die Form der Impulse verzerrt. Aufgrund dieser Verzerrung beeinflusst ein verzerrter Impuls einen anderen Impuls, und die kumulative Wirkung dieser Verzerrung macht den Entscheidungsprozess zugunsten von „Eins“ oder „Null“ fehlerhaft.
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Hallo, ich bin Soumali Bhattacharya. Ich habe einen Master in Elektronik gemacht.
Ich bin derzeit im Bereich Elektronik und Kommunikation investiert.
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