В связи , выравнивания является реверсирование искажения , понесенные сигнала , передаваемого через канал . Эквалайзеры используются для визуализации частотной характеристики -для например телефонной лайн- квартиры от конца-к-конца. Когда канал выровнен, атрибуты частотной области сигнала на входе точно воспроизводятся на выходе. В телефонах, линиях DSL и телевизионных кабелях используются эквалайзеры для подготовки сигналов данных к передаче.
Эквалайзеры имеют решающее значение для успешной работы электронных систем, таких как аналоговое широковещательное телевидение . В этом приложении должна быть сохранена фактическая форма передаваемого сигнала, а не только его частотная составляющая. Выравнивающие фильтры должны нейтрализовать любую групповую задержку и фазовую задержку между различными частотными составляющими.
Аналоговые телекоммуникации
Аудио линии
Ранние телефонные системы использовали эквализацию для коррекции пониженного уровня высоких частот в длинных кабелях, как правило, с использованием сетей Zobel . Эти типы эквалайзеров также могут использоваться для создания схемы с более широкой полосой пропускания, чем стандартный телефонный диапазон от 300 Гц до 3,4 кГц. Это было особенно полезно для вещательных компаний, которым требовалось качество «музыки», а не «телефонного» качества на стационарных телефонах, передающих программный материал. Перед успешным выравниванием необходимо удалить или отменить любые загрузочные катушки в линии. Эквалайзер также применялся для корректировки отклика преобразователей, например, конкретный микрофон может быть более чувствительным к низкочастотным звукам, чем к высокочастотным звукам, поэтому эквалайзер будет использоваться для увеличения громкости более высоких частот ( усиление ), и уменьшить громкость низкочастотных звуков ( вырезать ).
Телевизионные линии
Аналогичный подход к аудио был применен к стационарным телевизионным линиям с двумя важными дополнительными сложностями. Первая из них заключается в том, что телевизионный сигнал имеет широкую полосу пропускания, охватывающую намного больше октав, чем аудиосигнал. Следовательно, телевизионный эквалайзер обычно требует больше секций фильтра, чем звуковой эквалайзер. Для обеспечения управляемости секции телевизионного эквалайзера часто объединялись в единую сеть с использованием лестничной топологии для формирования эквалайзера Кауэра .
Вторая проблема заключается в том, что фазовое выравнивание необходимо для аналогового телевизионного сигнала. Без этого дисперсия приводит к потере целостности исходной формы волны и рассматривается как размытие того, что изначально было резкими краями на изображении.
Типы аналоговых эквалайзеров
Цифровые телекоммуникации
Современные цифровые телефонные системы имеют меньше проблем в диапазоне голосовых частот, поскольку только местная линия, ведущая к абоненту, теперь остается в аналоговом формате, но цепи DSL, работающие в диапазоне МГц на тех же самых проводах, могут испытывать серьезные искажения затухания , которые устраняются автоматически. эквализацией или отказом от худших частот. Схемы Picturephone также имели эквалайзеры.
В цифровой связи цель эквалайзера - уменьшить межсимвольные помехи, чтобы обеспечить восстановление передаваемых символов. Это может быть простой линейный фильтр или сложный алгоритм.
Типы цифровых эквалайзеров
- Линейный эквалайзер: обрабатывает входящий сигнал с помощью линейного фильтра
- Эквалайзер MMSE : проектирует фильтр, минимизирующий E [| e | 2 ], где e - сигнал ошибки, который представляет собой выходной сигнал фильтра за вычетом переданного сигнала. [1]
- Эквалайзер с принудительным обнулением : аппроксимирует инверсию канала с помощью линейного фильтра.
- Эквалайзер с обратной связью по решению : дополняет линейный эквалайзер, добавляя отфильтрованную версию предыдущих оценок символа к исходному выходному сигналу фильтра. [2]
- Слепой эквалайзер : оценивает передаваемый сигнал без знания статистики канала, используя только информацию о статистике переданного сигнала.
- Адаптивный эквалайзер : обычно это линейный эквалайзер или DFE. Он обновляет параметры эквалайзера (например, коэффициенты фильтра) по мере обработки данных. Обычно он использует функцию стоимости MSE; он предполагает, что принимает правильные решения о символах, и использует свою оценку символов для вычисления e, которое определено выше.
- Эквалайзер Витерби : Находит оптимальное решение с максимальным правдоподобием (ML) для проблемы выравнивания. Его цель - минимизировать вероятность ошибки во всей последовательности.
- Эквалайзер BCJR : использует алгоритм BCJR (также называемый алгоритмом вперед-назад ) для поиска максимального апостериорного (MAP) решения. Его цель - минимизировать вероятность того, что данный бит был неправильно оценен.
- Турбо-эквалайзер : применяет турбо-декодирование, обрабатывая канал как сверточный код.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Раздаточный материал класса Cenk Toker по эквалайзерам MMSE . hacettepe.edu.tr
- ^ Учебник по DFE . cnx.org