Egalisatie en oogpatroon in digitale communicatie: 5 feiten

by

INHOUD: Egalisatie en oogpatroon in digitale communicatie

  • Wat is egalisatie?
  • Rol van een gelijkmaker
  • Oog patroon
  • Wat is ISI
  • Zero forcing-equalizer

Wat is egalisatie in communicatie?

Definitie van egalisatie:

"Egalisatie is een speciaal proces dat een apparaat met de naam 'equalizer' omvat dat wordt gebruikt om de vervorming om te keren die wordt veroorzaakt door een signaal dat via een bepaald kanaal wordt verzonden. "

In een communicatiesysteem is het belangrijkste doel van het gebruik van egalisatie het verwijderen van inter-symboolinterferentie en het herstellen van de verloren signalen.

Wat is de rol van een equalizer?

Wanneer een pulstrein door een transmissiemedium of kanaal gaat, wordt de pulstrein verzwakt en vervormd. De vervorming wordt geproduceerd door “high-freq. bestanddelen van de demping van de pulstrein ”.

Het proces van het corrigeren van dergelijke kanaalgeïnduceerde vervorming wordt genoemd egalisatie. Een filtercircuit dat wordt gebruikt om een ​​dergelijke egalisatie te bewerkstelligen, wordt een genoemd gelijkmaker.

Idealiter zou een equalizer een frequentierespons moeten hebben die omgekeerd is aan die van het kanaal. Aldus is een equalizer zo ontworpen dat de algehele amplitude en faserespons van het transmissiemedium en de in cascade geschakelde equalizer dezelfde is als die voor transmissie zonder vervorming.

bd..

Laten we eens kijken naar een communicatiekanaal met een overdrachtsfunctie Hc(F).

De equalizer heeft een transferfunctie Heq(F) en het is in cascade verbonden met het communicatiekanaal, zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding.

De algehele TF van de combinatie is Hc (f) Heq (F).

Voor een vervormingsloze transmissie is dat nodig

                                     Hc (f) Heq (f) = K exp (-j2πft0)

Waar, K = een schaalfactor

              to = constante tijdsvertraging

Dus, Heq (v) =

Wat is een oogpatroon?

Geef een kort inzicht in het oogpatroon dat wordt gebruikt bij egalisatie:

Inter-symbool in a PCM of datatransmissiesysteem kan experimenteel worden bestudeerd met behulp van een display in de oscilloscoop. Nu zijn de ontvangen vervormde golven functioneel voor de verticale afbuigplaat van de oscilloscoop en zaagtandgolven bij een zender met een symboolsnelheid van R = 1 / T iks wordt op de horizontale plaat gelegd. De resulterende weergave op de oscilloscoop wordt een Oogpatroon of oogdiagram.

Oogpatroon of oogdiagram wordt genoemd vanwege de gelijkenis met de menselijke ogen. Het binnenste gedeelte van het oogpatroon wordt de eye-opening genoemd.

Oogpatroon MLT3
Oogpatroon, beeldtegoed - Andrew D. Zonenberg, Oogpatroon MLT3, CC BY 4.0

In een oogpatroonopstelling wordt een digitaal signaal gegenereerd door de digitale bron. Het digitale signaal gaat door het kanaal dat inter-symboolinterferentie genereert. Het door ISI besmette digitale signaal wordt toegevoerd aan de verticale ingang van de CRO. Een extern zaagtandtijdbasissignaal wordt toegevoerd aan de horizon-ingang van de oscilloscoop. De zaagtandgenerator wordt geactiveerd door de symboolklok die ook de digitale bron synchroniseert. Als resultaat wordt het oogpatroon weergegeven op het scherm van de oscilloscoop.

Welke informatie ontvangen we van Eye Pattern?

Een oogpatroon geeft de volgende informatie over de prestaties van een digitaal communicatiesysteem:

  1. De breedte van de oogopening wordt bepaald door de intervaltijd waarover een ontvangen golf zonder fout van de ISI kan worden bemonsterd. Het ideale moment van bemonstering is het momentane tijdstip waarop het oog wijd wordt geopend. Het moment wordt weergegeven als 'beste bemonsteringstijd' in het bovenstaande oogpatroon.
  2. De hoogte van de oogopening op de gekwantificeerde tijd van het jonge boompje is de mate van de marge van kanaalgeluiden. Dit wordt in bovenstaand diagram weergegeven als 'marge boven ruis'.
  3. De gevoeligheid van het systeem voor timingfouten wordt berekend door de snelheid waarmee het oog wordt gesloten, aangezien de bemonsteringstijden breed zijn.
  4. De niet-lineaire transmissievervormingen die worden weergegeven door asymmetrische of samengeknepen ogen.

Hoeveel soorten equalizers zijn er?

Belangrijke soorten equalizer:

  • Lineaire equalizer - zijn functie is om het binnenkomende signaal te verwerken met het lineaire filter.
  • MSME-equalizer - Zijn functie is om het filter te minimaliseren en de fout te verwijderen
  • Zero Forcing Equalizer - berekent de inverse van een kanaal met een lineair filtertype
  • Adaptieve equalizer - in feite is dit ook een lineaire equalizer die helpt bij het verwerken van de gegevens samen met enkele equalizerparameters.
  • Turbo-equalizer - dit type equalizer biedt turbodecodering.

Wat is een Zero Forcing Equalizer?

In een lineair filter met aftapvertraging is het mogelijk om het effect van inter-symboolinterferentie te minimaliseren door {Cn} te selecteren, dwz de aftakcoëfficiënt, zodat de uitgang van de equalizer naar nul wordt gedwongen op M monsterpunten aan weerszijden van de gewenste puls.

Dit betekent dat de aftakcoëfficiënt van de samples zo wordt gekozen dat de output samples {ZK} van de equalizer worden gegeven door,

                                               1 voor k = 0

                                 ZK =

                                               0 voor k = ± 1, ± 2, ……. ± M.

De vereiste lengte van het filter, dwz de nr. van de tap-coëfficiënt is een functie van hoeveel smeren het kanaal zou kunnen kennen. Voor een dergelijke zero-forcing equalizer met eindige lengte zal de piek ISI worden geminimaliseerd als het oogpatroon primair wordt geopend.

Desalniettemin wordt het oog regelmatig gesloten vóór egalisatie voor transmissie op hoge snelheid. In zo'n geval is xero forcing equalizer niet altijd de beste oplossing, aangezien een dergelijke equalizer het effect van ruis negeert.

Wat is de Inter-symbol Interference (ISI)?

Definieer de term ISI in verband met het communicatiesysteem:

Wanneer digitale gegevens over een bandbegrensd kanaal worden verzonden, veroorzaakt spreiding in het kanaal een overlap in tijd tussen opeenvolgende symbolen.

Dit effect staat bekend als Intersymboolinterferentie (ISI).

Een basisbandcommunicatiesysteem kan worden beschouwd als een laagdoorlaatfilter. Het heeft een beperkte bandbreedte en niet-lineaire frequentierespons. Dus wanneer digitale pulsen via dit kanaal worden verzonden, wordt de vorm van de pulsen vervormd. Door deze vervorming zal de ene vervormde puls een andere puls beïnvloeden en het cumulatieve effect van deze vervorming maakt het beslissingsproces in het voordeel van 'één' of 'nul' fout.

Voor meer artikelen klik hier

     

Laat een bericht achter