在基带传输系统中实际信道中存在波形畸变和码间干扰,必须采取均衡措施,故再生中继机中含有放大均衡器,以致存在码间干扰。在设计数据传输系统时,很难准确地预测到信道的全部特性,无法制成完全适合的均衡器和滤波器。因此,有必要通过实验,用示波器观察所谓的眼图。根据实际观察的情况,临时进行手动均衡,以弥补预先设计的固定均衡器的不足。
示波器跨接在均衡放大器之后,取样判决电路之前。外同步使水平扫描频率与码速频率同步,周期为T0的荧光屏上出现一个或几个重叠的波形,当第一个波形过去后,由于荧光屏会把这些波形保留一段时间,所以当第二个时段的脉冲波形到达时,它与第一个波形重叠出现。对于二进制信号,示波器荧光屏显示好像人的眼睛,所以称它为眼图。图5.20画出两个没有噪声的波形,和它们相应的眼图。图5.20(a)示信号没有失真,即没有码间干扰的情形,图5.20(b)所示的是信号有失真的情况,即有码间干扰的情形。眼图中央的垂直线表示取样时刻,当信号波形没有失真时,眼图显出一只完全张开的眼睛,轮廓很清楚,取样时刻可能的取样值只有两个,即+1和-1。如果有噪声存在,眼睛的轮廓不再是那样清楚的细线,不过仍然张开得比较大。当信号波形有失真,存在码间干扰时,每一个接收波形的高低不一样,即使没有噪声,波形也不会重叠得很好,取样时刻可能的取样值处在小于+1或大于-1的附近,眼睛部份闭合。如有噪声,则眼睛轮廓更模糊,张开得更小些,这直接表明码间干扰和噪声干扰的程度较大,此时需要临时增加手动均衡,以便尽量使眼睛从张开得小变得张开得大。当眼睛张开小时,表示正确判决所容许的噪声边际减小了。当噪声绝对值在取样的时刻大到眼睛上下间隔的一半时,就表示判决错误。这就是说,在给定的随机噪声功率下,眼睛张开得小将使接收出现的误码增多。
图5.20 两个波形的相应眼图
为了便于说明眼图和数传系统性能的关系,可把眼图画成图5.21,由此图看出,最佳取样时刻应选择在眼睛张开得最大的时刻;眼睛中间的水平线代表判决门限;当眼睛在取样时刻的上下最接近两点间距离的一半时,此处被认为是最大容许的噪声边际,噪声瞬时值如超过这容许边际就有可能使判决发生错误;眼图内部人字形的斜率表示对定时误差的灵敏度,斜边越陡,对定时误差越敏感;两个人字形的交叉区域代表信号零点位置的变动范围,它对于从信号平均零点位置提取定时信息有重要影响;眼图上下两条横区的高度代表最大失真量。(www.xing528.com)
图5.21 眼图和数传系统性能的关系
图5.21是普通双极码(即1码发正脉冲,0码发负脉冲)的眼图,如果线路上传输的是双极交替码(即第1个1码发正脉冲,第2个1码发负脉冲),那么眼图将如图5.22所示,示波器上显示两只眼睛,各有高度h,宽度W。
图5.22 双极交替码的眼图
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