一．实验目的：
1．了解数字基带传输系统的组成和实时工作过程；
2．加深理解时域均衡系统的工作原理，基本特点及均衡器的主要作用； 3．学会按给定的均衡准则调整，观测均衡器的方法。
二．实验内容：
1．在数字基带信号为单脉冲波形—“测试信号”时, 按“迫零调整准则”，手动调整均衡器的各抽头系数，获得最佳均衡效果； 2．在数字基带信号为伪随机序列—“信码”时，按“眼图最大准则”，手动调整均衡器的各抽头系数，获得最佳均衡效果；
3．改变信道特性后，重复1，2两内容。
三．实验仪器：
1．COS5020型双踪示波器一台；
2．双路稳压电源一部；
3．数字基带传输实验系统一套。
四．实验组成框图和电路原理图：
图1 数字基带传输系统的组成框图
数字基带传输系统的组成框图如图1所示，它是一个较完整的数字基带传输系统。信号源产生19.2 KHz 的基带信号时钟，经过乘4之后，提供均衡器所需的两
个互补驱动时钟76.8 KHz 。显然本实验系统的基带速率为19.2 Kbit/s。测试信号和信码发生器按19.2
KHz的时钟节拍，分别产生测试单脉冲波形及63位M序列，两种码分别作为均衡的对象，通过开关K予以选择。可变信道滤波器是在实验室条件下用来模拟传输信道特性的，改变电位器即可改变滤波器的传输函数特性，进而模拟信道特性的变化。
均衡器是借助横向滤波器实现时域均衡的，它由延迟单元，可变系数电路和相加器三部分组成，如图2所示。
图2 横向滤波器
图2中，横向排列的延迟单元是由电荷转移器件完成的。本实验所采用的是国产斗链器件BBD（Bucret Brrgades Device），它有32个延迟抽头输出端，因为我们抽样频率为76.8KHz是基带信号19.2 Kbit/s的4倍，故取6，10，14，18，22，26，30等七个抽头输出端。理论上讲，抽头数目越多就越能消除码间串扰的影响，但势必会增加调整的难度。且若变系数电路的准确度得不到保证，增加抽头数所获
得的效益也不会显示出来。
实现Ci调整的电路，称为变系数电路。它是由运放TL064所组成的放大器，改变其反馈电阻，即可使其增益变化，为随时修改系统的时间响应提供了条件。
这里七级变系数电路的形式和参数完全相同。
实现加权系数相加的电路，称为相加器，它也是用TL064进行有源相加的。
具体实现时，把七级变系数电路的输出分两段相加，然后再将两段的结果相加在一起。
相加器输出端所接的接收滤波器，目的是让19.2 Kbit/s的数字基带信号通过并加以放大，同时滤除了76.8KHz的驱动时钟频率分量。
取样判决器将接收滤波器的输出经抽样判决，恢复出数字基带信号，便于同学们把输入信码和再生输出信码进行比较，确定误码情况。
五．实验的基本原理：
时域均衡器通常用线性横向滤波器来实现。设有限长横向滤波器的单位冲击响应为e(t)，相应的频率特性为E(w)，则 ()∑-=-=
N
N
i a
i
iT t C t e δ)(
∑-=-=
N
N
i T
j i
e
C E ωω)(
可见E(w)是由2N+1个Ci 所确定的，Ci 不同将对应有不同的E(w)。 又设横向滤波器的输出为Y(t)，输入为X(t), 则在抽样时刻就有t=kTs+t 0 (k 为相应的第k 个抽样时刻，t 0 是可能的时偏），于是 ∑-=-+=
+N
N i s s
i
s iT t
kT X C t kT Y )()(0
0 []∑-=+-=
N
N
i i
t T
i k X C 00
)(
或者简写为：
∑-=-=
N
N
i i
k i
k X
C Y
上式表明，均衡器在第k 个抽样时刻上得到的样值Y( kTs+t 0 )将由2N+1个Ci 与[( k-i )Ts+t 0 ]积之和确定。从均衡的角度看，要求除k=0外的所有Y k 都等于零。显然，问题就归结为寻求什么样的Ci ？分析表明，只有在均衡器输入波形X(t)给定时（即各种可能的X k-i 确定的条件下），通过调整Ci 使指定的Y k =0。但同时要求除了k=0外的所有Y k 都等于零是不可能的，所以当采用有限抽头系数时，尽管有明显的均衡效果，但码间串扰并不能完全消除。
如上所述，当采用七个抽头数的横向滤波器时，码间串扰不可能完全消除。那么，均衡效果如何来衡量呢？本实验要采用两个准则。
（1） 最小峰值畸变准则：
由于信道的非理想性产生时间扩散，使得系统冲击响应所占宽度超过一个码元宽度而引起码间串扰。在图3中所示的冲击响应，h 3 为主瓣，h 1 h 2 h 4 h 5 称为旁瓣，旁瓣的非零是造成码间串扰的直接因素。若调节均衡器的抽头系数使除h 3 以外的旁瓣为零，或者h 12+ h 22+ h 42+ h 52 （均方误差）达到最小，均衡效果是最佳的，这就达到了均衡的目的。
图
3 （a ）测试信号 (b) 系统响应波形
（2） 眼图最大准则：
在实际衡量均衡效果时几乎离不开一种测试手段——观察“眼图” 。在均衡器的输出端接示波器的垂直通道，外同步信号接码元时钟，在荧屏上便可显示“眼图” ，如图4所示。因为它形状像人的眼睛，故称其为“眼图” ，在间串扰时，眼图像一只完全张开的眼睛，而在存在码间串扰时，眼图会部分地闭合。由此可见，眼图的张开度将反映着码间串扰的强弱，若调节变系数电路，使
眼图张开度最大，那么均衡效果是最佳，码间串扰最小。
眼图可以定性表征均衡效果，若要对均衡效果进行定量的衡量，则要用另一种测试手段——用误码仪测误码率。
图4 眼图
图5
六． 实验步骤：
本实验的实验面板图如图7所示，在实验时请按下列步骤操作： 1. 正确的连接电源；
信道均衡
2. 按面板的箭头UP 或DOWN ，选择信号为63位信码；
3. 将开关k 置于“测试信号”位置，用双踪示波器同时观察测试信号和可变信道滤波器的输出，调整可变信道滤波器框图下方的旋钮，使其输出的冲击响应出现3个左右的旁瓣（注意本实验只有七个抽头，故信道畸变不要太厉害，否则均衡效果不明显），然后将测试信号的示波器探头移至接收滤波器的输出测
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