06BRMK statnicove

á Dopplerovým jevem
6.2 Ekvalizace
V ideálním rádiovém kanálu se šíří signál od vysílací antény k přijímací anténě po jediné přímé dráze na níž dochází pouze k útlumu signálu a k jeho časovému zpoždění. V reálném rádiovém kanálu působí na signál řada různých jevů, které mohou způsobit jeho znehodnocení. Kromě popsaného Dopplerova posuvu kmitočtu jsou to dále různé typy úniků signálu, způsobené mnohocestným šířením vln i jinými fyzikálními jevy, různá atmosférická a průmyslová rušení, atd. Při bližším zkoumání vlastností reálného rádiového kanálu, lze téměř všechny rušivé vlivy považovat za různé formy kmitočtového neboli lineárního zkreslení. Z tohoto pohledu je proto možné považovat rádiový kanál za lineární. Lineární zkreslení rádiových kanálů je možné kompenzovat v přijímači pomocí tzv. ekvalizačních obvodů, zařazených v mezifrekvenční části nebo většinou až za demodulátorem.
Obr. 6.2: Princip kompenzace lineárního zkreslení
Obecný princip kompenzace lineárního zkreslení je naznačen na obr. 6.2. Komplexní přenosová funkce rádiového kanálu s šířkou kmitočtového pásma B je dána vztahem
(6.13)
a vyjadřuje jak jeho modulovou (amplitudovou) charakteristiku, tak i fázovou charakteristiku . Ve skutečnosti se jedná o přenosovou funkci rádiového kanálu včetně obvodů vysílače od modulátoru k anténě a všech obvodů přijímače před ekvalizérem. V případě, že kanál nevykazuje lineární zkreslení, platí
ion.3 (6.14)
kde t0 je doba zpoždění signálu. Lineární zkreslení rádiového kanálu je teoreticky možné kompenzovat ekvalizačním obvodem s přenosovou funkcí , zařazeným v ideálním případě přímo na výstup kanálu. Pro výslednou přenosovou funkci rádiového kanálu i ekvalizéru potom platí . Aby pro výslednou přenosovou funkci platily podmínky (6.14), tj. aby rádiový kanál včetně ekvalizéru nevykazoval lineární zkreslení, musí pro přenosovou funkci ekvalizéru platit
(6.15)
Poněvadž přenosová funkce ekvalizéru je úměrná reciproké hodnotě přenosové funkce kanálu, nazývají se ekvalizační obvody také inverzní ekvalizační filtry. Pro jejich realizaci se používají různé typy digitálních filtrů nebo transverzální filtry (filtry se zpožďovacími linkami s odbočkami), u kterých se požadované přenosové funkce ekvalizéru dosahuje nastavením váhových koeficientů.
Pro nastavení požadované funkce ekvalizéru je však třeba znát, podle (6.15), přenosovou funkci rádiového kanálu. Tu je možné zjistit v přijímači měřením odezvy na vysílaný, předem známý signál. Po změření odezvy a na základě znalosti vysílaného signálu, je možné vypočítat přenosovou funkci kanálu a pomocí ní stanovit podle (6.15) přenosovou funkci ekvalizéru. Poněvadž podmínky v rádiovém kanálu bývají časově proměnné (což je typické pro mobilní komunikace), mění se s časem i jeho lineární zkreslení, a proto se nastavení ekvalizéru musí v průběhu přenosu korigovat. Proces, při kterém se adaptivně mění nastavení ekvalizéru v určitých časových intervalech, se nazývá adaptivní ekvalizace.
U digitálních systémů se provádí ekvalizace opět za účelem kompenzace lineárního zkreslení rádiového kanálu, avšak kritériem pro její účinnost je minimalizace intersymbolových interferencí ISI a tím i minimalizace BER. Do vysílaného signálu se vkládá v určitých časových intervalech tzv. tréninková sekvence dat, jejíž posloupnost je v přijímači známa. Pomocí této sekvence se provádí periodický odhad přenosové funkce rádiového kanálu. Po jejím vyhodnocení se periodicky nastavuje přenosová charakteristika adaptivního digitálního filtru.
6.3 Diverzitní příjem
Velice nepříjemným jevem, který se při rádiové komunikaci vyskytuje velice často, je kolísání úrovně signálu v místě příjmu, obecně označované jako únik (fading). Může být způsoben terénními překážkami mezi pohybující se mobilní stanicí a stacionární základnovou stanicí nebo postupnými změnami parametrů ionosféry, případně mnohocestným šířením signálu mezi vysílačem a přijímačem, komplikovaným navíc pohybem vysílače nebo přijímače.
V případě mnohocestného šíření signálu, způsobeného odrazem vysílaného signálu od různých překážek, dochází v každém bodě daného prostředí (např. v místě příjmu) k vektorovému sčítání přímého a jednotlivých odražených signálů. V prostředí se tak mohou vytvořit tzv. lokální maxima a lokální minima signálu, jejichž vzdálenost