Dijital İletişim - Darbe Şekillendirme
Farklı kodlama tekniklerinden geçtikten sonra, verilerin nasıl bozulmaya eğilimli olduğu ve güvenilir bir iletişim kurmak için etkilenmemesi için nasıl önlemler alındığı hakkında bir fikrimiz var.
Ortaya çıkma olasılığı en yüksek olan başka bir önemli bozulma daha vardır. Inter-Symbol Interference (ISI).
Semboller arası girişim
Bu, bir veya daha fazla simgenin sonraki sinyallere müdahale ettiği, gürültüye neden olduğu veya zayıf bir çıktı verdiği bir sinyal bozulmasının bir biçimidir.
ISI nedenleri
ISI'nin ana nedenleri -
- Çok yollu Yayılma
- Kanallarda doğrusal olmayan frekans
ISI istenmeyen bir durumdur ve temiz bir çıktı elde etmek için tamamen ortadan kaldırılmalıdır. ISI'nin etkisini azaltmak için nedenleri de çözülmelidir.
ISI'yi alıcı çıktısında bulunan matematiksel bir biçimde görüntülemek için alıcı çıktısını dikkate alabiliriz.
Alıcı filtre çıktısı $ y (t) $, $ t_i = iT_b $ zamanında örneklenir ( i tamsayı değerleri alarak), sonuç -
$ y (t_i) = \ mu \ displaystyle \ toplam \ limitler_ {k = - \ infty} ^ {\ infty} a_kp (iT_b - kT_b) $
$ = \ mu a_i + \ mu \ displaystyle \ sum \ limits_ {k = - \ infty \\ k \ neq? i} ^ {\ infty} a_kp (iT_b - kT_b) $
Yukarıdaki denklemde, ilk terim $ \ mu a_i $, ith aktarılan bit.
İkinci terim, diğer tüm iletilen bitlerin, kod çözme üzerindeki kalıntı etkisini temsil eder. ithbit. Bu artık etki olarak adlandırılırInter Symbol Interference.
ISI yokluğunda çıktı -
$$ y (t_i) = \ mu a_i $$
Bu denklem gösteriyor ki ithiletilen bit doğru şekilde yeniden üretilir. Bununla birlikte, ISI'nin varlığı, çıktıda bit hataları ve bozulmalara neden olur.
Verici veya alıcıyı tasarlarken, çıktıyı mümkün olan en az hata oranıyla almak için ISI'nin etkilerini en aza indirmeniz önemlidir.
Bağıntılı Kodlama
Şimdiye kadar, ISI'nin istenmeyen bir fenomen olduğunu ve sinyali bozduğunu tartıştık. Ancak aynı ISI kontrollü bir şekilde kullanılırsa, bit hızına ulaşmak mümkündür.2W bant genişliği kanalında saniyedeki bit sayısı WHertz. Böyle bir şema denirCorrelative Coding veya Partial response signaling schemes.
ISI miktarı bilindiğinden, ISI'nin sinyal üzerindeki etkisinden kaçınmak için alıcıyı ihtiyaca göre tasarlamak kolaydır. Bağıntılı kodlamanın temel fikri, bir örnek dikkate alınarak elde edilir.Duo-binary Signaling.
Çift ikili Sinyalleşme
Duo-binary ismi, ikili sistemin iletim kapasitesini ikiye katlamak anlamına gelir. Bunu anlamak için bir ikili giriş dizisi düşünelim{ak} her biri bir süreye sahip olan ilişkisiz ikili rakamlardan oluşur Tasaniye. Bunda sinyal1 ile temsil edilir +1 volt ve sembol 0 tarafından -1 volt.
Bu nedenle, ikili ikili kodlayıcı çıktısı ck mevcut ikili rakamın toplamı olarak verilir ak ve önceki değer ak-1 aşağıdaki denklemde gösterildiği gibi.
$$ c_k = a_k + a_ {k-1} $$
Yukarıdaki denklem, ilişkisiz ikili dizinin giriş dizisinin {ak} ilişkili üç seviyeli darbe dizisine dönüştürülür {ck}. Darbeler arasındaki bu korelasyon, ISI'nin iletilen sinyale yapay bir şekilde dahil edilmesi olarak anlaşılabilir.
Göz Deseni
ISI'nin etkilerini incelemenin etkili bir yolu, Eye Pattern. Göz Deseni adı, ikili dalgalar için insan gözüne benzerliğinden verildi. Göz deseninin iç bölgesine denir.eye opening. Aşağıdaki şekil bir göz modelinin görüntüsünü göstermektedir.
Jitter dijital sinyal anının ideal konumundan kısa vadeli değişimidir ve veri hatalarına yol açabilir.
ISI'nin etkisi arttığında göz açıklığının üst kısmından alt kısmına kadar olan izler artar ve ISI çok yüksek ise göz tamamen kapanır.
Bir göz modeli, belirli bir sistem hakkında aşağıdaki bilgileri sağlar.
Gerçek göz modelleri, bit hata oranını ve sinyal-gürültü oranını tahmin etmek için kullanılır.
Göz açıklığının genişliği, alınan dalganın ISI'den hatasız olarak örneklenebileceği zaman aralığını tanımlar.
Göz açıklığının geniş olduğu an, örnekleme için tercih edilen zaman olacaktır.
Örnekleme zamanına göre gözün kapanma oranı, sistemin zamanlama hatasına ne kadar duyarlı olduğunu belirler.
Belirli bir örnekleme zamanında göz açıklığının yüksekliği, gürültü üzerindeki marjı tanımlar.
Bu nedenle, göz modelinin yorumlanması önemli bir husustur.
Eşitleme
Güvenilir iletişimin kurulabilmesi için kaliteli bir çıktıya sahip olmamız gerekir. Kanalın iletim kayıpları ve sinyalin kalitesini etkileyen diğer faktörler tedavi edilmelidir. Bahsettiğimiz gibi, en çok meydana gelen kayıp ISI'dir.
Sinyali ISI'den arındırmak ve maksimum sinyal-gürültü oranı sağlamak için, adı verilen bir yöntem uygulamalıyız. Equalization. Aşağıdaki şekil, iletişim sisteminin alıcı kısmındaki bir ekolayzırı göstermektedir.
Şekilde gösterilen gürültü ve parazitlerin iletim sırasında meydana gelmesi muhtemeldir. Rejeneratif tekrarlayıcı, devreyi şekillendirerek iletim kayıplarını telafi eden bir ekolayzer devresine sahiptir. Ekolayzerin uygulanması mümkündür.
Hata Olasılığı ve Değer-değer
Verilerin iletilebildiği hız, data rate. Veri iletirken bitlerde hatanın meydana gelme oranınaBit Error Rate (BER).
BER oluşma olasılığı, Error Probability. Sinyal Gürültü Oranındaki (SNR) artış BER değerini düşürür, dolayısıyla Hata Olasılığı da azalır.
Bir Analog alıcıda, figure of merittespit sürecinde SNR çıkışının SNR girişine oranı olarak adlandırılabilir. Daha büyük bir liyakat değeri değeri bir avantaj olacaktır.