Im Fernmeldewesen ist Zwischensymbol-Einmischung (ISI) eine Form der Verzerrung eines Signals, in dem ein Symbol nachfolgende Symbole stört. Das ist ein unerwünschtes Phänomen, weil die vorherigen Symbole ähnliche Wirkung als Geräusch haben, so die Kommunikation weniger zuverlässig machend. ISI wird gewöhnlich durch die Mehrpfad-Fortpflanzung oder die innewohnende nichtlineare Frequenzantwort eines Kanals verursacht, der aufeinander folgende Symbole veranlasst, zusammen "zu verschwimmen". Die Anwesenheit von ISI im System führt Fehler im Entscheidungsgerät an der Empfänger-Produktion ein. Deshalb, im Design des Übertragens und Empfangs von Filtern, ist das Ziel, die Effekten von ISI zu minimieren, und dadurch die Digitaldaten an seinen Bestimmungsort mit der kleinsten möglichen Fehlerrate zu liefern. Weisen, mit Zwischensymbol-Einmischung zu kämpfen, schließen anpassungsfähige Gleichung und Fehler ein, der Codes korrigiert.

Ursachen

Mehrpfad-Fortpflanzung

Eine der Ursachen der Zwischensymbol-Einmischung ist, was als Mehrpfad-Fortpflanzung bekannt ist, in der ein Radiosignal von einem Sender den Empfänger über viele verschiedene Pfade erreicht. Die Ursachen davon schließen Nachdenken ein (zum Beispiel, das Signal kann von Gebäuden springen), Brechung (solcher als durch das Laub eines Baums) und atmosphärische Effekten wie atmosphärischer ducting und ionosphärisches Nachdenken. Da alle diese Pfade verschiedener Längen - plus einige dieser Effekten sind, wird auch das Signal verlangsamen - das läuft auf die verschiedenen Versionen des Signals hinaus, den Empfänger zu verschiedenen Zeiten erreichend. Diese Verzögerungen bedeuten, dass Teil oder das ganze gegebene Symbol in die nachfolgenden Symbole ausgebreitet werden, dadurch die richtige Entdeckung jener Symbole störend. Zusätzlich verdrehen die verschiedenen Pfade häufig den Umfang und/oder die Phase des Signals, das dadurch weitere Einmischung mit dem empfangenen Signal verursacht.

Kanäle von Bandlimited

Eine andere Ursache der Zwischensymbol-Einmischung ist die Übertragung eines Signals durch einen bandlimited Kanal, d. h., derjenige, wo die Frequenzantwort Null über einer bestimmten Frequenz (die Abkürzungsfrequenz) ist. Der Übergang eines Signals durch solch einen Kanal läuft auf die Eliminierung von Frequenzbestandteilen über dieser Abkürzungsfrequenz hinaus; außerdem kann der Umfang der Frequenzbestandteile unter der Abkürzungsfrequenz auch durch den Kanal verdünnt werden.

Diese Entstörung des übersandten Signals betrifft die Gestalt des Pulses, der den Empfänger erreicht. Die Effekten, einen Rechteckimpuls zu filtern; nicht nur ändern die Gestalt des Pulses innerhalb der ersten Symbol-Periode, aber es wird auch im Laufe der nachfolgenden Symbol-Perioden ausgedehnt. Wenn eine Nachricht durch solch einen Kanal übersandt wird, wird der Ausbreitungspuls jedes individuellen Symbols folgende Symbole stören.

Im Vergleich mit der Mehrpfad-Fortpflanzung, bandlimited Kanäle sind sowohl in angeschlossenen als auch in drahtlosen Kommunikationen da. Die Beschränkung wird häufig durch den Wunsch auferlegt, vielfache unabhängige Signale durch den gemeinsamen Bereich / Kabel zu bedienen; wegen dessen wird jedes System normalerweise ein Stück der verfügbaren Gesamtbandbreite zugeteilt. Für Radiosysteme können sie eine Scheibe des elektromagnetischen Spektrums zugeteilt werden, um darin zu übersenden (zum Beispiel, FM-Radio wird häufig in den 87.5 MHz - 108 MHz anordnen übertragen). Diese Zuteilung wird gewöhnlich von einer Regierungsstelle verwaltet; im Fall von den Vereinigten Staaten ist das Federal Communications Commission (FCC). In einem verdrahteten System, wie ein Lichtwellenleiterkabel, wird die Zuteilung vom Eigentümer des Kabels entschieden.

Der bandlimiting kann auch wegen der physikalischen Eigenschaften des Mediums - zum Beispiel sein, das Kabel, das in einem verdrahteten System wird verwendet, kann eine Abkürzungsfrequenz haben, über der praktisch sich keines des übersandten Signals fortpflanzen wird.

Nachrichtensysteme, die Daten über bandlimited Kanäle gewöhnlich übersenden, führen Puls durch, der sich formt, um durch die Bandbreite-Beschränkung verursachte Einmischung zu vermeiden. Wenn die Kanalfrequenzantwort flach ist und der sich formende Filter eine begrenzte Bandbreite hat, ist es möglich, ohne ISI überhaupt zu kommunizieren. Häufig ist die Kanalantwort im Voraus nicht bekannt, und ein anpassungsfähiger Equalizer wird verwendet, um die Frequenzantwort zu ersetzen.

Effekten auf Augenmuster

Eine Weise, ISI in einem PCM oder Datenübertragungssystem zu studieren, soll experimentell die erhaltene Welle auf die Vertikalabweichungsteller eines Oszilloskops anwenden und eine Sägezahnwelle an der übersandten Symbol-Rate R (R = 1/T) zu den horizontalen Ablenkungstellern anzuwenden. Die resultierende Anzeige wird ein Augenmuster wegen seiner Ähnlichkeit mit dem menschlichen Auge für binäre Wellen genannt. Das Innengebiet des Augenmusters wird die Augenöffnung genannt. Ein Augenmuster gibt sehr viel Auskunft über die Leistung des sachdienlichen Systems.

1. Die Breite der Augenöffnung definiert den Zeitabstand, über den die erhaltene Welle ohne Fehler von ISI probiert werden kann. Es ist offenbar, dass die bevorzugte Zeit für die Stichprobenerhebung der Moment der Zeit ist, in der das Auge am breitesten offen ist.
2. Die Empfindlichkeit des Systems zum Timing des Fehlers wird durch die Rate des Verschlusses des Auges bestimmt, weil die ausfallende Zeit geändert wird.
3. Die Höhe der Augenöffnung, in einer angegebenen ausfallenden Zeit, definiert den Rand über das Geräusch.

Ein Augenmuster, das viele Proben eines Signals überzieht, kann eine grafische Darstellung des geben

Signaleigenschaften. Das erste Image ist unten das Augenmuster für ein binäres System der Texteingabe der Phase-Verschiebung (PSK), in dem derjenige durch einen Umfang-1 und eine Null durch einen Umfang +1 vertreten wird. Die aktuelle ausfallende Zeit ist am Zentrum des Images und ist die vorherigen und nächsten ausfallenden Male an den Rändern des Images. Die verschiedenen Übergänge von einer ausfallender Zeit zu einem anderen (solcher als ein, isomorph und so weiter) können klar auf dem Diagramm gesehen werden.

Der Geräuschrand - der Betrag des Geräusches, das erforderlich ist, den Empfänger zu veranlassen, einen Fehler zu bekommen - wird durch die Entfernung zwischen dem Signal und dem Nullumfang-Punkt in der ausfallenden Zeit gegeben; mit anderen Worten weiter von der Null in der ausfallenden Zeit ist das Signal besser. Für das Signal, richtig interpretiert zu werden, muss es irgendwo zwischen den zwei Punkten wo der zero-one und ein zu Null Übergang-Kreuz probiert werden. Wieder sind weiter einzeln diese Punkte besser, weil das bedeutet, dass das Signal zu Fehlern im Timing der Proben am Empfänger weniger empfindlich sein wird.

Die Effekten von ISI werden im zweiten Image gezeigt, das ein Augenmuster desselben Systems ist, wenn es über einen Mehrpfad-Kanal funktioniert. Die Effekten, verzögerte und verdrehte Versionen des Signals zu erhalten, können im Verlust der Definition der Signalübergänge gesehen werden. Es reduziert auch sowohl den Geräuschrand als auch das Fenster, in dem das Signal probiert werden kann, der zeigt, dass die Leistung des Systems schlechter sein wird (d. h. es ein größeres Bit-Fehlerverhältnis haben wird).

Image:Binary PSK Augenaugendiagramm des Diagramms svg|The eines binären PSK Systems

Das Image:Multipath Systemaugenaugendiagramm des Diagramms svg|The desselben Systems mit Mehrpfad-Effekten hat hinzugefügt

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Das Widersprechen ISI

Es gibt mehrere Techniken im Fernmeldewesen und der Datenlagerung, die versuchen, um das Problem der Zwischensymbol-Einmischung zu arbeiten.

• Solche Designsysteme, dass die Impuls-Antwort dass sehr wenig Energie von Symbol-Schmieren ins folgende Symbol kurz genug ist.
• Getrennte Symbole rechtzeitig mit Wächter-Perioden.
• Wenden Sie einen Equalizer am Empfänger an, der ganz allgemein gesprochen versucht, die Wirkung des Kanals durch die Verwendung eines umgekehrten Filters aufzumachen.
• Wenden Sie einen Folge-Entdecker am Empfänger an, der versucht, die Folge von übersandten Symbolen mit dem Algorithmus von Viterbi zu schätzen.

Siehe auch

• Nyquist ISI Kriterium

Weiterführende Literatur

Außenverbindungen

• Definition von ISI vom Bundesstandard 1037C
• Zwischensymbol-Einmischungskonzept

http://opencourses.emu.edu.tr/file.php/11/Lecture_Notes/Chapter3_Lect7.ppt