3, chú ý số bit bị phá huỷ trong mỗi trường hợp Hai hàng cuối bảng 5-3 chỉ các bit sẽ được gởi tới khối FEC trong bộ thu trên
3.3.4 Cân bằng tín hiệu Equalization
• Hầu hết các hệ thống thông tin liên lạc hiện đại hoạt động gần giới hạn lý thuyết thì đều ứng dụng cân bằng trong bộ phát , bộ thu , hay cả hai để đạt tối ưu hay gần tối ưu truyền dẫn .
• Thường sự cân bằng được thực hiện bằng số các bộ lọc điều hợp số
• Trong hầu hết các DSL ( modem băng tần thoại ) , các bộ lọc đáp ứng hội tụ tối ưu các cài đặt khởi tạo suốt quá
trình chạy thử nghiệm và được cập nhật suốt quá trình hoạt động của hệ thống
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
• Bất kỳ lúc nào , đáp ứng tần số của kênh thường không bằng phẳng đều trong dải tần số phát , sự chồng lấp giữa các symbol ISI ( Intersymbol Interferenca ) có thể xảy ra • Một kênh với một đáp ứng tần số không bằng phẳng
đôi khi được gọi là Kênh không phẳng ( nonflat
chanel) , kênh phân tán (dispervive chanel ) , hay đơn giản là kênh ISI .
• Một kênh bằng phẳng sẽ có một đáp ứng xung đúng xung . Kênh này gọi là “ kênh không có ký ức“ ( Memoryless chanel) .
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
• Khi xung bị trải ra ngoài , méo ở đầu ra của kênh . Phần bị bè ra sẽ bị chồng lấp , giao thoa với xung kế tiếp đã truyền . Cũng vậy , xung truyền trước sẽ giao thoa với cái khác .
• Thực tế kênh có thể làm méo xung rất lớn , có thể bè ra chồng lấp không chỉ một xung bên cạnh mà có thể nhiều xung trong một symbol .
• Sự cân bằng tín hiệu , làm sao thực hiện xoá bỏ một vài hay tất cả các kênh bị ISI để tối ưu dòng xung của các symbol đầu vào bộ thu
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
• Khoanh vùng tần số:
Cần xem xét phổ tín hiệu và ảnh hưởng của sự lấy mẫu phổ tín hiệu .
Trước tiên xét một tín hiệu S(t) với phổ tần S(f)
Làm việc trong miền tần số , đầu ra hệ thống Y(f) cho bởi phép nhân phổ tần đầu vào và hàm biến đổi rời rạc sau:
h(t)
S(t) S(f) Y(f)=S(f)H(f)
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
• Khi đầu ra được lấy mẫu ở vài tần số fs , các mẫu đầu ra được biểu thị bởi yi và phổ tần số ngõ ra được biểu thị bởi yf(f) . Phổ tần này là một vùng phổ ( đã bị giới hạn ).
• Nếu Y(f) không có các phần tử ở tần số cao hơn fs/2 thì phổ tần yf(f) sẽ gống như Y(f) .
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
Biến tần f được thay bằng θfs/2π với θ biến tần số góc
Vì f được xác định trong khoảng ( -fs , fs ) , θ xác định trong khoảng (-π/2,π/2) .
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
• Cân bằng tuyến tính:
• Bộ cân bằng tuyến tính LE ( Linear Equalizer ) được đặt trong bộ thu trước giải điều chế .
P(f) H(f) + G(f) W(f) L(f) Modulator input Trasmit Filter Channel Matched Filter Noise Whitening
Fliter Line Equalizer
Demodulator output N(t)s
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
• Các hàm lọc được kết hợp thực hiện theo tầng và được tách
biệt ra thành nhiều phần tử .
• Giả sử các bộ lọc thực hiện bằng số và các mẩu tần số có độ
dài đủ lớn để ngăn ngừa chồng gấp lên nhau , các tần số được xác định được của tất cả các tín hiệu phải nhỏ hơn fs/2
• Khoanh vùng tần số ( hạn chế băng tần ) thường được đặt ở
đầu ra bộ lấy mẫu hoặc đầu vào của bộ thu bằng một bộ lọc băng M(t) – match filter .
• Bộ lọc băng được đặt phù hợp để kết hợp với đáp ứng tần số
của kênh và đáp ứng với xung kích .
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4. Cân bằng tín hiệu- Equalization
• Theo sau là bộ lọc nhiễu trắng . Mục đích bộ lọc này là xoá các
nhiễu ở đầu ra của bộ lọc M(t) trước khi xử lý giải điều chế .
• Đáp ứng tần số của bộ lọc nhiễu trắng:
• G(f) và G*(f) là các hệ số của biến đổi hàm giữa bộ điều chế và bộ lọc nhiễu trắng bao gồm đầu vào kênh , bộ lọc dạng sóng và bộ lọc băng . G(f) và G*(f) được chọn sao cho W(f) có thể chấp nhận được với G*(f) có pha nhỏ nhất.
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
• Bộ cân bằng tuyến tính theo sau bộ lọc nhiễu trắng . • Có thể dùng 2 kỹ thuật để tối ưu đáp ứng cho bộ lọc
tuyến tính .
Kỹ thuật cân bằng tuyến tính zero ZF- Zero forcing.
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
• Bộ cân bằng tuyến tính ZF dùng tối ưu hoá tiêu chuẩn méo đỉnh .
• Phương pháp này làm cho ngõ ra của bộ cân bằng không cho tạo phần nhô ra có thể gây ISI ( sự giao thoa , chồng lấp giữa các symbol )
• Trong một bộ cân bằng đầy đủ, đáp ứng méo đỉnh thể hiện bởi phương trình sau:
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
• Tỉ số SNR:
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
• Bộ cân bằng tuyến tính MSE ( Mean Squared Error )
giảm thiểu năng lượng không được vuông vắn ở ngõ ra . • Loại này tập trung được số lượng lỗi gây ra ISI và số
lượng lỗi gây ra nhiễu nền . khi nhiễu không đáng kể , bộ cân bằng MSE trở thành giống như bộ cân bằng ZF
• Đáp ứng tối ưu của bộ cân bằng MSE(N0 là hệ số xử lý nhiễu trắng N(f))
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
p(t) h(t) + f(t) + b(t) Slicer N(t) _ kT Yk
•Sự cân bằng qua quyết định hồi tiếp DFE - Decision
Feedback Equalization.
Bộ cân bằng hồi tiếp DFE là một kỹ thuật. Một DFE cấu
thành bộ lọc hướng tới và bộ lọc hồi tiế. Các bộ lọc này là là bộ lọc tuyến tính, nhưng nó được dùng cùng với các thuận lợi phi tuyến .
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.4 Cân bằng tín hiệu- Equalization
• Một DFE có thể được áp dụng tới hệ thống CAP/QAM để giải mã symbol thu được tốt .
• Cấu trúc cơ bản một DFE - Bộ cân bằng qua quyết định hồi tiếp trong một hệ CAP/QAM .