5.3.2.2. КРИТЕРИИ НАСТРОЙКИ КОРРЕКТОРА ВО ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ

В качестве признака искажений в канале связи рассматривают отклонения от требуемых значений, которые имеет принимаемый сигнал данных в моменты отсчета. С точки зрения установки коэффициентов траневерсального фильтра это означает, что указанная погрешность, т. е. отклонение значения рассматриваемого импульса в определенный момент отсчета от требуемого значения, и вклады от соседних импульсов в этот же момент времени (межсимвольная интерференция) должны быть сведены к минимуму. Эта погрешность имеет, однако, иной статистический характер, чем постоянные во времени погрешности от затухания и ГВЗ, так как зависит не только от способа кодирования и формирования импульсов передаваемого сигнала и свойств канала связи, но и от передаваемой двоичной последовательности. Достаточно полно характеризует корректируемый канал связи функция распределения этой погрешности. Пока погрешность мала, она не ведет к ошибкам в приеме символов. Ее распределение, однако, трудно поддается как математическому, так и экспериментальному определению, поэтому она не может служить критерием настройки.

Напротив, максимальное и среднеквадратическое значения отклонения от требуемых значений, которые принимаемый ситнал должен иметь в точках отсчета, доступны измерению. Поэтому эти две величины в основном и используются для автоматической настройки корректоров, т. е. с учетом поставленной задачи и затрат с помощью корректора минимизируется либо тиковое значение отклонения от требуемого значения американской литературе это называют «минимизацией пиковых искажений» или «алгоритмом установки на нуль»), либо делают возможно меньшим среднеквадратическое отклонение от требуемого значения («минимизация среднеквадратической ошибки»). Оба способа настройки имеют ряд модификаций, разработанных с целью обеспечения достаточно эффективной коррекции с минимальными затратами. Настройка корректора зависит от того, какой из двух перечисленных критериев отклонения использован.

Минимизация максимального отклонения от требуемого значения особенно подробно исследована Лаки [5.1, 5.24]. Она обладает следующими основными свойствами:

а. Максимальное отклонение от требуемого значения, которое для функции времени определяется как функция ошибок

где отсчеты функции в моменты главное значение функции в момент есть выпуклая функция коэффициентов трансверсального фильтра функция имеет один и только один минимум.

б. Благодаря коррекции функции времени на выходе корректора появляются нули во всех точках отсчета, кроме той, что соответствует главному значению импульса. Эти нули возникают в области выборки корректора; имеющиеся ранее отклонения от требуемых значений с уменьшенной амплитудой сдвигаются в точки отсчета, более удаленные от главного значения импульса (что видно также и из рис. 5.21), если только выполнено следующее условие (в).

в. Сходимость процесса коррекции обеспечена, если главное значение импульса больше суммы вкладов всех прочих отсчетных значений: «глазок», отвечающий поступающему сигналу, не должен быть закрытым.

Корректоры, работающие по такому принципу, реализуются просто и дают удовлетворительные результаты [5.1].

Поскольку в силу статистических свойств передаваемого текста максимальное значение отклонения встречается весьма редко, минимизация этого значения является далеко не единственным

разумным критерием наиболее благоприятной настройки корректора. Более того, минимизация среднеквадратического отклонения от требуемого значения (правда, во многих случаях менее выгодная в отношении реализации) часто дает более благоприятные результаты. Вместо заданной в (5.3) функции в данном случае необходимо сводить к минимуму функцию

где как и в (5.3), отсчет в момент

Оптимальные значения коэффициентов которые должны устанавливаться при настройке, могут определяться как решение некоторой системы линейных уравнений [5.1]. При малых искажениях для коэффициенты получаются примерно такими же, как и при минимизации максимального отклонения от требуемого значения. Однако при более сильных искажениях минимизация среднеквадратической погрешности обладает преимуществами. Сходимость такого процесса коррекции возможна и тогда, когда в принимаемом сигнале имеются искажения, для которых (сравните с указанным выше требованием «в»). Сходимость не гарантируется лишь в том случае, если искажения так велики, что фактическая погрешность принимаемого сигнала уже не может определяться путем сравнения с известным на приеме требуемым значением достаточно часто, так как появляется слишком много ошибочных решений. Единичные ошибочные решения не оказывают влияния, поскольку они не вносят существенных изменений в среднее значение погрешности. Кроме того, при минимизации среднеквадратического отклонения удается избежать сдвига погрешности сигнала данных из области выборки корректора, о чем говорилось выше, в пункте «б».

До последнего времени применению настройки по критерию среднеквадратической погрешности часто препятствовали более высокие затраты при ее реализации по сравнению с настройкой по другим критериям, однако в настоящее время благодаря использованию интегральных микросхем удается снизить эти затраты. Поэтому такая настройка теперь применяется все чаще. Пример схемы, с помощью которой может быть минимизирована среднеквадратическая погрешность, показан на рис. 5.22 и будет пояснен ниже.