实现码间干扰校正的时域均衡器

1.均衡的基本概念

尽管从理论上可以设计出无码间干扰传输系统，但在实现过程中，由于实际信道的传输特性难以精确测量且可能随时间变化等各种因素，实际系统总存在码间干扰。为降低码间干扰的影响，通常在接收滤波器和取样判决器之间插入一个滤波器，用于校正或补偿系统，此滤波器称为均衡器。均衡器常被看做接收滤波器的一部分。

均衡器的实现方法分频域实现和时域实现两种。

1）频域均衡的目标是校正系统的传输特性，使得包含均衡器在内的整个系统的传输特性满足无码间干扰条件。

2）时域均衡的目标是校正系统的冲激响应，使取样点上无码间干扰。

目前，高速数据传输主要采用时域均衡方法。

图5-11 具有时域均衡的传输系统

2.时域均衡器

包含时域均衡器的传输系统如图5-11所示。时域均衡器通常用横向滤波器来实现，如图5-12a所示。均衡器的作用是校正波形、减小或消除码间干扰。图5-12b是均衡器的输入波形x（t），它在±T_s和±2T_s时刻的取值均不为0，显然会对其前后各两个码元的判决产生干扰。图5-12c所示的波形y（t）是均衡器的输出波形，它在其前后的4个取样时刻上的取值接近于0，从而使码间干扰得到明显降低。

均衡器输出与输入及抽头系数间的关系为(www.xing528.com)

通过计算可以证明，由2N个延迟单元组成的横向滤波器，可以消除前后各N个取样时刻上的码间干扰。因此，要想消除所有取样时刻上的码间干扰，需要使用无限长的横向滤波器，这在物理上是不可实现的。故时域均衡只能降低码间干扰的程度，不能完全消除码间干扰。

3.均衡性能指标

用峰值畸变来衡量均衡前后码间干扰的大小。

1）输出峰值畸变：

图5-12 均衡器原理图及输入输出波形

2）输入峰值畸变：

峰值畸变表示在k≠0的所有取样时刻系统冲激响应的绝对值之和与k=0取样时刻系统冲激响应值之比值，它也表示系统在某取样时刻受到前后码元干扰的最大可能值，即峰值。

输出峰值畸变表示系统码间干扰的大小，此值越小越好。而输出峰值畸变与输入峰值畸变之差表示均衡效果。