剪紙

[拼音]:junheng jishu

[英文]:equalization technique

傳輸系統的幅-頻特性和相-頻特性的校正技術。各種傳輸系統傳輸的訊號,一般由一些不同頻率的分量組成。若不同頻率分量經傳輸後有相同的輸入輸出幅度比並有相同的時間延遲(各分量間的相位仍保持原有關係),則訊號波形經傳輸不產生畸變。但實際傳輸(如經電纜傳輸)的衰耗隨頻率增高而加大,因而訊號產生畸變;若經電磁波傳播,訊號可能通過多種途徑到達收信端,產生多徑衰落,這也會使接收訊號產生失真。通訊裝置中的放大器、濾波器等的頻率特性不理想,也會使波形畸變。採用均衡技術調整接收訊號的各頻率分量的幅度和相位(調整相位相當於調整時延),就能使通道具有良好的傳輸特性,具體措施是在裝置中加均衡器。

均衡器的設計與訊號性質有關。對傳輸電話訊號,由於人耳對相位不敏感,只對傳輸通道的幅-頻特性提出要求就夠了。傳輸電視訊號時,對傳輸通道的幅-頻、相-頻特性都有要求,否則影象就失真。電子計算機輸出的數字電碼脈衝也對幅-頻、相-頻特性有要求,因為波形畸變會因碼間干擾而導致誤碼。

均衡可分為頻域均衡(包括幅度均衡、相位或時延均衡)和時域均衡。前者是校正頻率特性;後者是直接校正畸變波形。按調節方法還可分為固定均衡和可變均衡。可變均衡又可細分為手動均衡和自適應(自動)均衡。

幅度均衡器

一種校正幅-頻特性的頻域均衡器。圖1中的bs曲線是未經均衡的系統衰減-頻率特性。衰減值按-20 lg(U0/Ui)計算,單位為分貝,U0和Ui分別為輸出電壓和輸入電壓。用衰減值的好處是當求兩個網路的合成衰減時可作代數相加。若要獲得平坦的幅-頻特性曲線,可在系統中接入幅度均衡器,其特性如圖中的be曲線。均衡後系統特性如曲線bd。適當地選取圖2電路中的各元件值,可使衰減-頻率特性近似於圖1的be曲線。圖2中的電路只用無源元件的,稱為無源幅度均衡器。也可以用電晶體或運算放大器構成有源幅度均衡器。

可變幅度均衡器一般通過改變元件值來調節幅-頻特性。在寬頻帶範圍內,實現所需均衡特性的一種方法是將均衡曲線分成若干頻段,每個頻段由一節衰減-頻率特性為鍾型的均衡器進行調節。另一種方法是將均衡曲線分解為各次諧波,分別由衰減-頻率特性為餘弦型的均衡器進行調節。

相位均衡器

用以校正相-頻特性的頻域均衡器。因為時延等於相-頻特性曲線的斜率,通常用的是時延均衡器,使未均衡系統的時延-頻率特性與時延均衡器(也是相位均衡器)的時延-頻率特性相加後接近平線。時延均衡器也分無源和有源、固定和可變幾種型別。

橫向均衡器

一種最常用的時域均衡器(圖3)。頻帶利用率高的數字通訊裝置常用這種均衡器。輸入的畸變波形進入有抽頭的時延線,再經過各橫向路徑並乘以不同係數ɑn後相加則獲得已均衡訊號。調節各系數值,可得所需要的輸出波形。各系數可以是固定的,也可以隨系統特性的變化而自動調節,後者稱為自適應均衡器。在某些場合,還將接收判決所得數碼反饋到輸入端,與輸入訊號相加,這種均衡器稱為判決反饋均衡器,其效能比橫向均衡器的為好。

均衡技術的發展有以下幾個方面:

(1)優化設計方法和快速調節演算法;

(2)新型均衡方法,如最大似然檢測理論的應用等;

(3)應用新型器件,如電荷耦合器件、微處理器等。

參考書目

杜麗冰:《幅度均衡器》,人民郵電出版社,北京,1981。

李樂民等:《數字傳輸裝置中的均衡器》,人民郵電出版社,北京,1980。