11.2.1. Адаптивное выравнивание для решётчато-кодированных сигналов

Эффективная по полосе частот решетчато-кодированная модуляция, которая была описана в разделе 8.3, часто используется в цифровой связи по телефонным каналам для уменьшения требуемого ОСШ на символ для достижения заданной вероятности ошибки. Канальные искажения решетчато-кодированных сигналов заставляет использовать адаптивное выравнивание для уменьшения межсимвольной интерференции. Выход эквалайзера затем подаётся на декодер Витерби, который выполняет декодирование мягких решений решетчато-кодированных символов.

Возникает вопрос о том, как в таком приёмнике адаптировать эквалайзер в режиме передачи данных? Одна возможность заключается в том, чтобы эквалайзер делал свои собственные решения на своем выходе исключительно для целей генерирования сигнала ошибки для настройки своих коэффициентов ячеек, как показано на блок-схеме рис.11.2.2.

Проблема, возникающая при таком подходе, заключается в том, что такие решения обычно нереализуемы, поскольку ОСШ при предварительном декодировании кодового символа относительно низкое, значение вероятности ошибки вызывает существенные нарушения в работе эквалайзера, которые в конечном счете воздействует на надёжность решений на выходе декодера.

Рис.11.2.1. Эквалайзер с обратной связью по решению

Рис.11.2.2. Настройка эквалайзера, основанная на предварительных решениях

Более желательная альтернатива сводится к использованию для непрерывной адаптации эквалайзера решений декодера Витерби, которые намного более надёжны. Такой подход, конечно, более предпочтителен и жизнеспособен, когда линейный эквалайзер используется до декодера Витерби. Задержку при декодировании, присущую декодеру Витерби, можно преодолеть путем введения идентичной задержки в настраиваемых весах ячеек для коэффициентов эквалайзера, как показано на рис.11.2.3. Основную цену, которую нужно платить за дополнительную задержку сводится  к уменьшению параметра размера шага в алгоритме НК, для достижения стабильности алгоритма, как описано Лонгом и др. (1987, 1989).

Рис.11.2.3. Настройка эквалайзера, основанного на рениях декодера

В каналах с одним или большим числом спектральных нулей по полосе частот, когда линейный эквалайзер не годится для компенсации канальной МСИ, мы используем ЭОСР. Но ЭОСР требует надёжные решения в своём фильтре обратной связи для того, чтобы погасить МСИ от предварительного продетектированных символов. Предварительные решения до декодирования в большей степени ненадёжны и, следовательно, не  подходящие. К сожалению, общепринятый ЭОСР не может быть каскадно соединен с алгоритмом Витерби, чтобы решение после декодера вернуть по цепи обратной связи в ЭОСР.

Рис.11.2.4. Использование ЭОСР с предсказанием с перемежением и решётчато-кодовой модуляцией

Одна альтернатива сводится к использованию ЭОСР с предсказанием, описанного в разд.10.3.3. Для того, чтобы приспособиться к задержке при декодировании, поскольку она влияет на линейный предсказатель, мы вводим в систему периодическую пару перемежитель-деперемежитель, которые имеют ту же задержку, что и декодер Витерби, и таким образом делают возможность генерировать соответствующий сигнал ошибки для предсказателя, как показано на блок-схеме рис.11.2.4.

Новый путь комбинирования ЭОСР с предсказанием декодера Витерби для выравнивания решётчато-кодированных сигналов описан и проанализирован Эйбоглу (1988). Та же идея использована для выравнивания многопутевых каналов с замираниями Зоу и др. (1988,1990), но структура ЭОСР была модифицирована для использования рекурсивных минимально-квадратичных лестничных фильтров, которые обеспечивают более быструю адаптацию к изменениям во времени, возникающим в канале.