Акцент (телекоммуникации)
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( май 2019 г. ) |
В обработке сигналов предыскажение — это метод защиты от ожидаемого шума и потерь. Идея состоит в том, чтобы заранее усилить (и, следовательно, исказить) частотный диапазон, который наиболее подвержен шуму и потерям, чтобы после шумного процесса и процесса с потерями (передача по кабелю, запись на магнитную ленту...) можно было восстановить больше информации с этой частоты. диапазон. Удаление искажений, вызванных предыскажением, называется де-искажением , благодаря чему выходной сигнал точно воспроизводит исходный входной сигнал.
Акцент обычно используется во многих местах: от FM-вещания ( улучшение предыскажения ) и виниловых пластинок (например, LP ) до PCI Express . Например, можно выделить высокочастотные компоненты сигнала, чтобы обеспечить более равный индекс модуляции для передаваемого частотного спектра и, следовательно, лучшее соотношение сигнал/шум для всего диапазона частот .
В звуковых сигналах
[ редактировать ]При обработке электронных аудиосигналов предыскажение относится к системному процессу, предназначенному для увеличения (внутри полосы частот ) величины некоторых (обычно более высоких) частот по отношению к величине других (обычно более низких) частот с целью улучшения общего качества звука. соотношение сигнал/шум за счет минимизации негативного воздействия таких явлений, как затухание, искажение или насыщение носителя записи в последующих частях системы. Зеркальная операция называется деакцентацией, а система в целом — акцентом.
Предварительное выделение достигается с помощью сети предварительного выделения , которая по сути представляет собой калиброванный фильтр . Частотная характеристика определяется специальными постоянными времени . Частоту среза можно рассчитать по этому значению.
Предварительное выделение обычно используется в телекоммуникациях , цифровой аудиозаписи , нарезке пластинок , в FM-радиовещания передачах и при отображении спектрограмм речевых сигналов. Одним из примеров этого является кривая выравнивания RIAA со скоростью вращения 33 и 45 об/мин на виниловых пластинках . Другой вариант — система шумоподавления Dolby , используемая с магнитной лентой.
Предварительное выделение используется в передатчиках с частотной или фазовой модуляцией модулирующего сигнала возбуждения для выравнивания мощности с точки зрения коэффициента отклонения . приемника Процесс демодуляции включает в себя обратную сеть, называемую сетью устранения предыскажений, для восстановления исходного распределения мощности сигнала.
Уменьшение акцента
[ редактировать ]В телекоммуникациях снижение предыскажения является дополнением к предыскажению, а в противошумовой системе оно называется акцентом. Уменьшение предыскажений — это системный процесс, предназначенный для уменьшения (внутри полосы частот) величины некоторых (обычно более высоких) частот по отношению к величине других (обычно более низких) частот с целью улучшения общего качества передачи сигнала. коэффициент шума за счет минимизации негативного воздействия таких явлений, как затухание, искажение или насыщение носителя записи в последующих частях системы.
Специальные постоянные времени определяют кривую частотной характеристики , по которой можно рассчитать частоту среза .
Аудио из Красной книги
[ редактировать ]Хотя используется редко, существует возможность стандартизированного акцента при мастеринге компакт-дисков Red Book . Поскольку проигрыватели компакт-дисков изначально были оснащены доступными 14-битными преобразователями, была включена спецификация предыскажения для компенсации шума квантования . После того, как экономия на масштабе в конечном итоге позволила использовать полные 16 бит, шум квантования стал меньше беспокоить, но акцент оставался вариантом. Предварительные искажения описываются как фильтр первого порядка с коэффициентом усиления 10 дБ (при 20 дБ/декаду) и постоянными времени 50 мкс и 15 мкс. [1]
В цифровой передаче
[ редактировать ]При последовательной передаче данных упор делается на улучшение качества сигнала на выходе канала связи . При передаче сигналов с высокой скоростью передачи данных среда передачи может вносить искажения, поэтому акцент используется для искажения передаваемого сигнала, чтобы исправить это искажение. Если все сделано правильно, полученный сигнал более похож на исходный или желаемый сигнал, что позволяет использовать более высокие скорости передачи данных или производить меньше битовых ошибок. Большинство реальных каналов имеют потери, которые увеличиваются с частотой. [2] : 6 (фактически это фильтр нижних частот), поэтому необходимо инвертировать этот эффект (функционируя как фильтр верхних частот). [2] : 8 Это делает акцент формой выравнивания , реализованной на передающей стороне канала.
Акцент может быть реализован либо путем усиления высоких частот (предыскажение, увеличение амплитуды переходных битов), либо за счет ослабления низких частот (деакцент, уменьшение амплитуды непереходных битов). Оба имеют одинаковый конечный эффект: более плоская частотная характеристика системы; снижение предыскажения обычно удобнее выполнять в реальных схемах, поскольку оно требует только ослабления, а не усиления. [2] : 9 Хорошо известные стандарты последовательных данных, такие как PCI Express , SATA и SAS, требуют, чтобы передаваемые сигналы использовали подавление предыскажения.
Одна общая реализация акцентов в реальных SERDES [3] представляет собой трехотводный эквалайзер с прямой связью (FFE): вместо того, чтобы непосредственно подавать на выходной контакт желаемое выходное напряжение, фактическое выходное напряжение представляет собой взвешенную сумму желаемого значения бита (основной курсор), предыдущего бита (после курсора) ) и следующий передаваемый бит (предкурсор). [2] : 10,24 Коэффициент основного курсора контролирует номинальную амплитуду бита и всегда положителен (поскольку отрицательный коэффициент инвертирует значение бита). Коэффициент предшественника курсора удаляет ISI в приемнике, вызванную битами, которые еще не прибыли (например, поля, связанные по меандрам в трассе с согласованием по задержке), и обычно равен нулю или очень небольшому отрицательному значению, поскольку часто это не является основным вкладом в общий ИСИ. Коэффициент пост-курсора удаляет ISI в приемнике, вызванную непосредственно предшествующим битом, и обычно имеет большее отрицательное значение. [2] : 16 с каналами с большими потерями, требующими большего значения отвода. [4] Возможно большее количество отводов, но это увеличивает сложность схемы и, как правило, приводит к уменьшению отдачи. [2] : 14 поэтому обычно не используются.
Эффект акцентирования сигнала можно ясно увидеть по рисунку глаз . В следующей демонстрации мы рассматриваем PRBS-31 тестовую таблицу со скоростью 10,3125 Гбит/с с модуляцией NRZ , типичную для тестирования 10-Gigabit Ethernet . канала составляют Вносимые потери примерно 2 дБ на основной гармонике, 3 дБ на 2-й гармонике и 4 дБ на 3-й гармонике. Цель состоит в том, чтобы добиться хорошо сбалансированного отклика канала, при котором глаз будет максимально открыт без чрезмерного выброса . Чрезмерное выравнивание может ухудшить джиттер, увеличить перерегулирование и привести к менее открытому глазу, чем правильно выровненный сигнал. [5]
| Базовый уровень | Чрезмерный прекурсор | Оптимизированный | Чрезмерный курсор публикации | |
|---|---|---|---|---|
 |
 |
 |
 | |
| Ширина | Худший | Лучше | Лучший | Лучше |
| Высота | Хороший | Плохой | Лучший | Плохой |
| Джиттер | Худший | Лучше | Лучший | Лучше |
Ссылки
[ редактировать ]- ^ МЭК 60908:1999: Аудиозапись. Цифровая аудиосистема на компакт-диске . Женева: Международная электротехническая комиссия. 1999. С. 29, 131.
- ^ Jump up to: а б с д и ж «Схемы и системы высокоскоростных каналов ECEN720, лекция 7: Введение в эквализацию и TX FIR EQ» (PDF) .
- ^ «Руководство пользователя трансиверов GTY с ультрамасштабной архитектурой» . п. 167.
- ^ «Схемы и системы высокоскоростных каналов ECEN720, лекция 8: выравнивание RX FIR, CTLE и DFE» (PDF) . п. 4.
- ^ Jump up to: а б «Окулист: почему слишком большая коррекция вредна для здоровья последовательного канала» (PDF) . Техасские инструменты.
В этой статье использованы общедоступные материалы из Федеральный стандарт 1037C . Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г. (в поддержку MIL-STD-188 ).
