《通信原理》课程教学资源（案例）基带传输均衡技的实际应用

均衡技术的应用数字通信系统中，由于多径传输、信道衰落等影响，在接收端会产生严重的码间干扰（InterSymbolInterference，简称ISI），增大误码率。为了克服码间干扰，提高通信系统的性能，在接收端需采用均衡技术。均衡是指对信道特性的均衡，即接收端的均衡器产生与信道特性相反的特性，用来减小或消除因信道的时变多径传播特性引起的码间干扰。基本原理理论和实践证明，在数字通信系统中插入一种可调滤波器可以校正和补偿系统特性，减少码间干扰的影响。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。图是带均衡器的数字通信系统的等效模型。发送接妆信道滤波器滤波器均衡器(a,]Han抽样G.W)MC(W)GEW)Gw)翔快器(o)均衡器通常是用滤波器来实现的，使用滤波器来补偿失真的脉冲，判决器得到的解调输出样本，是经过均衡器修正过的或者清除了码间于扰之后的样本。自适应均衡器直接从传输的实际数字信号中根据某种算法不断调整增益，因而能适应信道的随机变化，使均衡器总是保持最佳的状态，从而有更好的失真补偿性能。自适应均衡器一般包含两种工作模式，即训练模式和跟踪模式。首先，发射机发射一个己知的定长的训练序列，以便接收机处的均衡器可以做出正确的设置。典型的训练序列是一个二进制伪随机信号或是一串预先指定的数据位，而紧跟在训练序列后被传送的是用户数据。接收机处的均衡器将通过递归算法来评估信道特性，并且修正滤波器系数以对信道做出补偿。在设计训练序列时，要求做到即使在最差的信道条件下，均衡器也能通过这个训练序列获得正确的滤波系数。这样就可以在收到训练序列后，使得均衡器的滤波系数已经接近于最佳值。而在接收数据时，均衡器的自适应算法就可以跟踪不断变化的信道，自适应均衡器将不断改变其滤波特性。均衡器从调整参数至形成收敛，整个过程是均衡器算法、结构和通信变化率的函数。为了能有效的消除码间于扰，均衡器需要周期性的做重复训练。在数字通信系统中用户数据是被分为若于段并被放在相应的时间段中传送的，每当收到新的时间段，均衡器将用同样的练序列进行修正。均衡器一般被放在接收机的基带和中频部分实现，基带包络的复数表达式可以描述带通信号波形，所以信道响应、解调信号和自适应算法通常都可以在基带部分被仿真和实现

均衡技术的应用 数字通信系统中，由于多径传输、信道衰落等影响，在接收端会产生严重的码间干扰 （Inter Symbol Interference，简称 ISI），增大误码率。为了克服码间干扰，提高通信系统 的性能，在接收端需采用均衡技术。均衡是指对信道特性的均衡，即接收端的均衡器产生与 信道特性相反的特性，用来减小或消除因信道的时变多径传播特性引起的码间干扰。 基本原理 理论和实践证明，在数字通信系统中插入一种可调滤波器可以校正和补偿系统特性，减 少码间干扰的影响。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。图是带均衡器的数字通信系统的 等效模型。 均衡器通常是用滤波器来实现的，使用滤波器来补偿失真的脉冲，判决器得到的解调输 出样本，是经过均衡器修正过的或者清除了码间干扰之后的样本。自适应均衡器直接从传输 的实际数字信号中根据某种算法不断调整增益，因而能适应信道的随机变化，使均衡器总是 保持最佳的状态，从而有更好的失真补偿性能。 自适应均衡器一般包含两种工作模式，即训练模式和跟踪模式。首先，发射机发射一个 己知的定长的训练序列，以便接收机处的均衡器可以做出正确的设置。典型的训练序列是一 个二进制伪随机信号或是一串预先指定的数据位，而紧跟在训练序列后被传送的是用户数据。 接收机处的均衡器将通过递归算法来评估信道特性，并且修正滤波器系数以对信道做出补偿。 在设计训练序列时，要求做到即使在最差的信道条件下，均衡器也能通过这个训练序列获得 正确的滤波系数。这样就可以在收到训练序列后，使得均衡器的滤波系数已经接近于最佳值。 而在接收数据时，均衡器的自适应算法就可以跟踪不断变化的信道，自适应均衡器将不断改 变其滤波特性。 均衡器从调整参数至形成收敛，整个过程是均衡器算法、结构和通信变化率的函数。为 了能有效的消除码间干扰，均衡器需要周期性的做重复训练。在数字通信系统中用户数据是 被分为若干段并被放在相应的时间段中传送的，每当收到新的时间段，均衡器将用同样的训 练序列进行修正。均衡器一般被放在接收机的基带和中频部分实现，基带包络的复数表达式 可以描述带通信号波形，所以信道响应、解调信号和自适应算法通常都可以在基带部分被仿 真和实现

数据通信中的位同步数据通信双方的计算机在时钟频频率上存在差异，而这种差异将导致不同的计算机的时钟周期的微小误差。尽管这种差异是微小的，但在大量的数据传输过程中，这种微小误差的积累足以造成传输的错误。因此，在数据通信中，首先要解决的是收发双方计算机的时钟频率的一致性问题。一般方法是，要求接收端根据发送端发送数据的起止时间和时钟频率，来校正自已的时间基准和时钟频率，这个过程叫位同步。可见，位同步的自的是使接收端接收的每一位信息都与发送端保持同步。目前实现位同步的方法主要有外同步法和自同步法两种：1、外同步法。外同步的方法是，发送端发送数据之前先发送同步时钟信号，接收方用这一同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率，以此来达到收发双方位同步的目的：2、自同步法。接收方利用包含有同步信号的特殊编码（如曼彻斯特编码）从信号自身提取同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率，达到同步目的

数据通信中的位同步 数据通信双方的计算机在时钟频频率上存在差异，而这种差异将导致不同的计算机的时 钟周期的微小误差。尽管这种差异是微小的，但在大量的数据传输过程中，这种微小误差的 积累足以造成传输的错误。因此，在数据通信中，首先要解决的是收发双方计算机的时钟频 率的一致性问题。一般方法是，要求接收端根据发送端发送数据的起止时间和时钟频率，来 校正自己的时间基准和时钟频率，这个过程叫位同步。可见，位同步的目的是使接收端接收 的每一位信息都与发送端保持同步。目前实现位同步的方法主要有外同步法和自同步法两种： 1、外同步法。外同步的方法是，发送端发送数据之前先发送同步时钟信号，接收方用这一 同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率，以此来达到收发双方位同步的目的； 2、自同步法。接收方利用包含有同步信号的特殊编码（如曼彻斯特编码）从信号自身提取 同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率，达到同步目的