Utjevning (kommunikasjon) - Equalization (communications)
I telekommunikasjon er utjevning reversering av forvrengning som oppstår av et signal som sendes gjennom en kanal . Equalizers brukes til å gjengi frekvensresponsen- for eksempel på en telefonlinje- flat fra ende til annen. Når en kanal har blitt utjevnet, gjengis frekvensdomenet attributtene til signalet ved inngangen trofast ved utgangen. Telefoner, DSL -linjer og fjernsynskabler bruker equalizers for å forberede datasignaler for overføring.
Equalizers er kritiske for en vellykket drift av elektroniske systemer som analog TV . I denne applikasjonen må den faktiske bølgeformen til det overførte signalet bevares, ikke bare frekvensinnholdet. Utjevningsfiltre må avbryte enhver gruppeforsinkelse og faseforsinkelse mellom forskjellige frekvenskomponenter.
Analog telekommunikasjon
Lydlinjer
Tidlige telefonsystemer brukte utjevning for å korrigere det reduserte nivået av høye frekvenser i lange kabler, vanligvis ved bruk av Zobel -nettverk . Denne typen equalizers kan også brukes til å produsere en krets med en bredere båndbredde enn standard telefonbånd på 300 Hz til 3,4 kHz. Dette var spesielt nyttig for kringkastere som trengte "musikk" kvalitet, ikke "telefon" kvalitet på fasttelefoner som hadde programmateriale. Det er nødvendig å fjerne eller avbryte lastespoler i linjen før utjevning kan lykkes. Utjevning ble også brukt for å korrigere svingerenes respons, for eksempel kan en bestemt mikrofon være mer følsom for lavfrekvente lyder enn for høyfrekvente lyder, så en equalizer vil bli brukt for å øke volumet til de høyere frekvensene ( boost ), og redusere volumet til lavfrekvente lyder ( kutt ).
TV -linjer
En lignende tilnærming til lyd ble tatt med fasttelefoner for TV med to viktige tilleggskomplikasjoner. Den første av disse er at fjernsynssignalet er en bred båndbredde som dekker mange flere oktaver enn et lydsignal. En fjernsynsutjevning krever følgelig vanligvis flere filterseksjoner enn en lydutjevner. For å holde denne håndterbare ble fjernsynsutjevningsseksjoner ofte kombinert til et enkelt nettverk ved hjelp av stige -topologi for å danne en Cauer -utjevner .
Det andre problemet er at faseutjevning er avgjørende for et analogt TV -signal. Uten den forårsaker spredning tap av integritet til den opprinnelige bølgeformen og blir sett på som flekker av det som opprinnelig var skarpe kanter i bildet.
Analoge utjevningstyper
Digital telekommunikasjon
Moderne digitale telefonsystemer har mindre problemer i stemmefrekvensområdet, ettersom bare den lokale linjen til abonnenten nå er i analogt format, men DSL -kretser som opererer i MHz -området på de samme ledningene kan lide alvorlig dempningsforvrengning , som håndteres av automatisk utjevning eller ved å forlate de verste frekvensene. Kretser på bildet hadde også equalizers.
I digital kommunikasjon er utjevningens formål å redusere intersymbolinterferens for å tillate gjenoppretting av sendesymbolene. Det kan være et enkelt lineært filter eller en kompleks algoritme.
Digitale utjevningstyper
- Lineær equalizer: behandler det innkommende signalet med et lineært filter
- MMSE equalizer: designer filteret for å minimere E [| e | 2 ], hvor e er feilsignalet, som er filterutgangen minus det overførte signalet.
- Null tvingende utjevner : tilnærmer kanalens inverse med et lineært filter.
- Beslutningsfeedback -utjevner : forsterker en lineær utjevner ved å legge til en filtrert versjon av tidligere symbolestimater i den opprinnelige filterutgangen.
- Blindutjevner : estimerer det overførte signalet uten kunnskap om kanalstatistikken, og bruker kun kunnskap om det overførte signalets statistikk.
- Adaptiv equalizer : er vanligvis en lineær equalizer eller en DFE. Den oppdaterer equalizer -parametrene (for eksempel filterkoeffisientene) mens den behandler dataene. Vanligvis bruker den MSE -kostnadsfunksjonen; den antar at den tar riktige symbolbeslutninger, og bruker estimatet av symbolene for å beregne e, som er definert ovenfor.
- Viterbi equalizer : Finner maksimal sannsynlighet (ML) optimal løsning på utjevningsproblemet. Målet er å minimere sannsynligheten for å gjøre en feil over hele sekvensen.
- BCJR-utjevner : bruker BCJR-algoritmen (også kalt fremover-bakover-algoritmen ) for å finne maksimal a posteriori (MAP) løsning. Målet er å minimere sannsynligheten for at en gitt bit ble feil estimert.
- Turbo -utjevner : bruker turbokoding mens du behandler kanalen som en konvolusjonskode.