什么是均衡技术?

[拼音]：junheng jishu

[外文]：equalization technique

传输系统的幅-频特性和相-频特性的校正技术。各种传输系统传输的信号，一般由一些不同频率的分量组成。若不同频率分量经传输后有相同的输入输出幅度比并有相同的时间延迟(各分量间的相位仍保持原有关系)，则信号波形经传输不产生畸变。但实际传输（如经电缆传输）的衰耗随频率增高而加大，因而信号产生畸变;若经电磁波传播，信号可能通过多种途径到达收信端，产生多径衰落，这也会使接收信号产生失真。通信设备中的放大器、滤波器等的频率特性不理想，也会使波形畸变。采用均衡技术调整接收信号的各频率分量的幅度和相位（调整相位相当于调整时延），就能使信道具有良好的传输特性，具体措施是在设备中加均衡器。

均衡器的设计与信号性质有关。对传输电话信号，由于人耳对相位不敏感，只对传输信道的幅-频特性提出要求就够了。传输电视信号时，对传输信道的幅-频、相-频特性都有要求，否则图像就失真。电子计算机输出的数字电码脉冲也对幅-频、相-频特性有要求，因为波形畸变会因码间干扰而导致误码。

均衡可分为频域均衡（包括幅度均衡、相位或时延均衡）和时域均衡。前者是校正频率特性；后者是直接校正畸变波形。按调节方法还可分为固定均衡和可变均衡。可变均衡又可细分为手动均衡和自适应(自动)均衡。

一种校正幅－频特性的频域均衡器。图1中的bs曲线是未经均衡的系统衰减-频率特性。衰减值按-20 lg(U0/Ui)计算，单位为分贝，U0和Ui分别为输出电压和输入电压。用衰减值的好处是当求两个网络的合成衰减时可作代数相加。若要获得平坦的幅-频特性曲线，可在系统中接入幅度均衡器，其特性如图中的be曲线。均衡后系统特性如曲线bd。适当地选取图2电路中的各元件值，可使衰减-频率特性近似于图1的be曲线。图2中的电路只用无源元件的，称为无源幅度均衡器。也可以用晶体管或运算放大器构成有源幅度均衡器。

可变幅度均衡器一般通过改变元件值来调节幅－频特性。在宽频带范围内，实现所需均衡特性的一种方法是将均衡曲线分成若干频段，每个频段由一节衰减-频率特性为钟型的均衡器进行调节。另一种方法是将均衡曲线分解为各次谐波，分别由衰减-频率特性为余弦型的均衡器进行调节。

用以校正相-频特性的频域均衡器。因为时延等于相-频特性曲线的斜率，通常用的是时延均衡器，使未均衡系统的时延-频率特性与时延均衡器（也是相位均衡器）的时延－频率特性相加后接近平线。时延均衡器也分无源和有源、固定和可变几种类型。

一种最常用的时域均衡器（图3）。频带利用率高的数字通信设备常用这种均衡器。输入的畸变波形进入有抽头的时延线，再经过各横向路径并乘以不同系数ɑn后相加则获得已均衡信号。调节各系数值，可得所需要的输出波形。各系数可以是固定的，也可以随系统特性的变化而自动调节，后者称为自适应均衡器。在某些场合，还将接收判决所得数码反馈到输入端，与输入信号相加，这种均衡器称为判决反馈均衡器，其性能比横向均衡器的为好。

均衡技术的发展有以下几个方面：

（1）优化设计方法和快速调节算法；

（2）新型均衡方法，如最大似然检测理论的应用等；

（3）应用新型器件，如电荷耦合器件、微处理器等。

参考书目

杜丽冰:《幅度均衡器》，人民邮电出版社，北京，1981。李乐民等：《数字传输设备中的均衡器》，人民邮电出版社，北京，1980。