prelegeri Bank - formale, tehnice, naturale, sociale, umanitare și alte științe

3.3. inter-simbol interferență

Fig. 3.15, iar filtrul elemente sunt prezentate sistem digital de comunicare tipic. Sistemul - emițător, receptor și canal - este utilizat pentru o largă varietate de filtre (și elemente reactive, cum ar fi capacitate și inductanță). La transmițătorul, simbolurile de informație sunt descrise ca impulsuri sau nivele de tensiune, modula impulsuri, care sunt apoi filtrate pentru a se potrivi restricțiile de bandă specifice. În sistemele de bandă îngustă, canalul (cablu) a distribuit reactanță distorsionează impulsuri. Unele sisteme de bandă, cum ar fi wireless, sunt, de fapt, fading canale (vezi cap. 15), care se manifestă ca filtre nedorite de asemenea, distorsiona semnalul. Dacă filtrul de recepție este reglat pentru a compensa distorsiunile cauzate de atât emițător și canalul, este adesea numit nivelare (filtru de egalizare) sau primirea / nivelare (primire / de egalizare). Fig. 3.15, b prezintă un model de sistem convenabil, care combină toate consecințele de filtrare într-o singură funcție de transfer la nivel de sistem.

Figura 3.15. interferența inter-simbol în procesul de detectare:

a) un sistem digital tipic de bandă îngustă; b) modelul echivalent

Aici caracterizează transmiterea filtru - filtrarea în canal, și - primirea / egalizare a filtrului. Astfel, caracteristica este o funcție de transfer a întregului sistem este responsabil pentru toate etapele de filtrare în locații diferite lanțuri de canal emițător-receptor. Într-un sistem binar folosind orice codificare PCM comun, de exemplu NRZ-L, detectorul face o decizie simbol prin compararea valorilor de probă ale impulsului primit cu prag. De exemplu, detectorul este prezentat în Fig. 3.15, decide că unitatea binară a fost trimis, în cazul în care pulsul primit este pozitiv sau binar zero, - altfel. Deoarece sistemul de filtrare a impulsurilor recepționate pot suprapune așa cum se arată în Fig. 3.15, b. Coada de impulsuri este „răzuit“ pe vecin interval de transmisie de simbol, ceea ce interferează cu procesul de detectare și creșterea probabilității de eroare; acest proces se numește interferență inter-simbol (interferență inter - ISI). Chiar și în absența de filtrare a zgomotului de impact și distorsiunile cauzate de canal, ceea ce duce la apariția ISI. Uneori, funcția este specificată, iar sarcina este de a identifica și de a minimiza ISI la ieșire.

Investiga problema de locuri de muncă forma de impulsuri primite, astfel încât să se prevină apariția de detector ISI, o lungă perioadă de timp angajat Nyquist [6]. El a arătat că lățimea de bandă minimă teoretică a sistemului necesar pentru determinarea simbolurilor / secundă, fără ISI, este Hz. Acest lucru este posibil în cazul în care funcția de transfer a sistemului are o formă dreptunghiulară, așa cum se arată în Fig. 3.16, de asemenea. Pentru sistemele de bandă îngustă, astfel încât o singură față de lățime de bandă de filtru este de 1 / 2T (ideal filtru Nyquist), funcția de răspuns la impuls calculat folosind transformata inversă Fourier (.. Vezi Tabelul A.1) are forma; este prezentată în Fig. 3.16, b. Funcția descrisă de impuls este numit pulsul ideală Nyquist; acesta are o durată infinită, și este formată din mai multe lobi: principale și laterale, numite cozi. Nyquist a constatat că, dacă fiecare impuls al secvenței primit este de forma, impulsurile pot fi detectate fără interferențe inter-simbol. Fig. 3.16, b arată cum este posibil de a ocoli ISI. Deci, avem două puls succesive, și. Cu toate că funcțiile au cozi pentru o perioadă infinită, cifra arată că, la momentul funcției funcțiilor de prelevare coada trece prin punctul de amplitudine zero, iar în acest fel va avea zero probe de amplitudine la momentele de a lua restul secvenței de puls. Prin urmare, presupunând o sincronizare perfectă a procesului de luare de probe, constatăm că interferența inter-simbol nu va afecta procesul de detectare. Pentru sistemul îngustã ar putea detecta 1 / T a impulsurilor (caractere) pe secundă, lățimea de bandă trebuie să fie egală cu 1 / 2T; cu alte cuvinte, un sistem cu o lățime de bandă Hz poate menține rata maximă simbol / s (restricție Nyquist lățime de bandă) fără ISI. Prin urmare, atunci când filtrarea ideală Nyquist (și interferența inter-simbol zero), posibila rata maximă simbol în banda Hertz, numita rată simbol sigiliu (ambalaj simbol rată), egală cu 2 simboluri / s / Hz. Datorită formei dreptunghiulare a funcției de transfer a unui filtru ideal de Nyquist și o lungime a impulsului corespunzător infinit, un astfel de filtru ideal nu poate fi realizat; își dau seama că pot fi doar aproximate.

Fig. 3.16. Canale Nyquist pentru inter-simbol zero interferențe:

a) o funcție de transfer dreptunghiular al sistemului;

b) impulsul primit

Trebuie remarcat faptul că denumirea „filtru Nyquist“ și „impuls Nyquist“ este adesea folosit pentru a descrie o clasă largă de filtrare și de formare, satisfăcând zero interferențe inter-simbol la punctele de prelevare a mostrelor. Filtru Nyquist - o funcție de transfer de filtru poate fi reprezentat printr-o funcție dreptunghiular, ghemuiesc cu orice funcție de frecvență, chiar simetrică. Nyquist Puls - o formă de impulsuri, care poate fi descrisă de funcția înmulțită cu o altă funcție de timp. Prin urmare, există un număr infinit de filtre Nyquist și impulsuri corespunzătoare. Filtrele Nyquist sunt cele mai populare clasa de filtre cu cosinus ridicat tip caracteristică sau rădăcină ridicat cosinus. Ceva mai târziu, aceste filtre vor fi discutate în detaliu.