30.Энергетикалық спектрлердің қалыптасуы.

Әрбір кездейсоқ процестердің спектрлік құрамы G(f) энергетикалық спектрмен сипатталады. Осы функцияның мәні келесіде құралады. Егер импульстік сигналдарды орта жиілігі f және Af өткізу жолағының енімен берілетін идеалды фильтрдің кірісіне берсек, онда осы фильтрдің шығысында кездейсоқ процестің орта қуаты санды түрде штрихталған аудан мәніне тең болады.

Екілік сигналдың энергетикалық спектрін қарастырғанда ( рис 4.20), оның құрамына а) дискретті компоненттер, көбінесе f_T жиіліктегі тербелістер, б) төменжиілікті интенсивті компоненттер кіретінін көреміз. 1-ш жағдай пайдалы болп табылады, және регенератор схемасындағы УВТЧ функционалдау үшін кең қолданылады. 2-ші жағдай зиянды болып табылады, өйткені келістіруші трансформаторлар сигнал спектрінің төменгі жиілікті компонентерді басады, ал ол 2-ші түрдегі сызықты бұрмалануға алып келеді. Тура мпульстердің периодтық тізбектелу Фурье қатарына, яғни синусоидалдық тербелістердің қосындысына жіктелуі мүмкін.

Ортақ жағдайда бір кез-келген f(t) периодтық функциясын Фурье қатарына жіктелуі келесі түрде болады

мұндағы ш_р- негізгі тербелістің н/е f(t) сигналдың 1-ші гармоникасының жиілігі. Ол Т_о периодпен табылады ®_р=2п/Т₀ . Тұрақты коэф-р а_п и Ъ_п f(t) функциясы арқылы өрнектеледіды:

мұндағы n — бүтін сандар 1, 2, ...

Коэффициент а₀ тұрақты қосымшасын өрнектейді

Фурье қатарын келесі түрде де көрсетуге болады.

мұндағы амплитуданың тұрақтылары—^Cn—V a²_n + b²_n, _? , фазаның—<р„ = arctg(b_w/a_w)

31. Цифрлық ағындарда сыз/қ (арналық) сигн/ға түрлендіру. Цифр/қ кодалау алгоритмдері:

Сызықты сигналдарға қойылатын талаптар:

Сигналдың спектрі тар, үстінен және төменнен шектелген болу керек. Спектр қаншаға тар болса, соншалықты фотоқабылдаушының өту жолағы аз болады, сонымен қатар шу қуаты мен оның әсер тигізуі азаяды. Спектрдің үстіңгі шектеуі символаралық бөгеуілдердің әсерін азайтады, ал төменгі шектеу—қабылданатын сигналдың деңгейдің флуктуациясын азайтады.

Сызықты сигналдарды түрлендіру үшін nBmB блоктық кодтар қолданылады. Осындағы n саны кодалайтын цифрлық разрядтарының санын В—бастапқы кодтың санау жүйесінің екілік негізін, т— ОВ арқылы таратылатын п разрядтарына сәйкес келетін екідеңгейлі сигналдардың санын көрсетеді. Мысалы 1В2В коды цифлық сигнал ОВ арқылы екі сигналмен таратылатынын көрсетеді, және оның сызықтық трактағы қатысты тарату жылд-ғы кіріс символдардың ылдам-ығынан екі есе үлкен.

Ең қарапайым сызықты кодтардың 2 түрі: NRZ кодтары(нолге қайтарусыз), және RZ - кодтары(нольге қайтарылуымен) болады.

33. Выравнивание.

Совокупность методов обработки или фильтрации сигнала, направленных на устранение или снижение межсимвольной интерференции, именуется как "выравнивание" (equalization). Выравнивание разбито на две большие категории. Первая категория, оценка последовательности с максимальным правдоподобием (maximum-likelihood sequence estimation - MLSE). (Пример этого метода, известный как выравнивание Витерби). Вторая категория, выравнивание с помощью фильтров, включает использование фильтров для компенсации искажения импульсов. В этом случае детектору предоставляется последовательность демодулированных выборок. Фильтры могут быть линейными устройствами, содержащими только элементы с прямой связью (трансверсальные эквалайзеры), или нели­нейными, включающими элементы с обратной связью (эквалайзеры с решающей обратной связью). Кроме того, фильтры могут различаться алгоритмом работы, который может быть заданным или адаптивным.

Типы эквалайзеров. Трансверсалъный эквалайзер. В качестве тестовой последовательности, используемой для выравнивания, часто выби­рается шумоподобная последовательность с широкополосным спектром, с помощью которой оценивается отклик канала. В простейшем смысле настройка может заключаться в передаче простого короткого импульса (приблизительно, идеального импульса) с последующим изучением импульсного отклика канала. На практике в качестве тестовой последовательности предпочтителен не единичный импульс, а псевдошумовой сигнал, поскольку последний имеет большую среднюю мощность, а значит, большее отношение сигнал/шум при одинаковых максимальных переданных мощностях. Трансверсальный фильтр, изображенный на рис. 4.32, - это наиболее популярная форма легко настраиваемого выравнивающего фильтра, состоящего из капала задержки с отводами задержки на Т секунд (где Т -длительность символа).

где к=0, ±1, ±2, ... — временные коэффициенты, показанные в круглых скобках. (Время может быть как положительным, так и отрицательным.)

Эквалайзер с решающей обратной связью. Эквалайзер с решающей обратной связью (decision feedback equalizer - DFE) -это нелинейное устройство, использующее предыдущее решение детектора для устранения межсимвольной интерференции из импульсов, демодулируемых в настоящий момент. Поскольку причиной интерференции

являются хвосты предыдущих импульсов, по сути, из текущего импульса вычитается искажение, вызванное предыдущими импульсами.

На рисунке 4.33 в виде блочной диаграммы изображен эквалайзер DFE, причем направляющий фильтр и фильтр обратной связи могут быть линейными; например, это может быть трансверсальный фильтр.В основе работы DFE лежит следующее: если значения ранее обнаруженных символов известны (предыдущее решение предполагается точным), то межсимвольную интерференцию, внесенную символами, можно точно уравновесить на выходе направляющего фильтра путем вычитания значений предыдущих символов, с соответствующими весовыми коэффициентами. Для удовлетворения выбранного критерия (например, минимальности средеквадратической ошибки) весовые коэффициенты направляющего отвода и отвода обратной связи могут подгоняться одновременно

Рисунок 4.33 - Эквалайзер с решающей обратной связью

Преимуществом реализации DFE является то, что фильтр обратной связи не только используется для удаления межсимвольной интерференции, но и работает на бесшумных уровнях квантования, а значит, на его выходе отсутствует шум канала.