Sümbolitevaheline interferents

Sümbolitevaheline interferents on digitaal- ja telekommunikatsiooni valdkonda puudutav probleem, mis seisneb signaali moonutustes ning edastatavate sümbolite eristamise keerukuses. Sümbolitevaheline interferents tekib, sest ühe sümboli edastamiseks kasutatud impulss venib ajas nii, et osa sümboli energiast jõuab vastuvõtjasse alles samaaegselt uute järgnevate sümbolitega. Sel viisil laialivalgunud signaal toimib mürana järgnevate sümbolite detekteerimise suhtes ning raskendab oluliselt detektori tööd, suurendades sellega tõenäosust vigadele vastuvõetud andmetes.

Näide sellest, kuidas sümbolitevahelise interferentsi tõttu võib "1011" edastamisel "0" muutuda raskesti detekteeritavaks

Sümbolitevaheline interferents esineb nii juhtmetega kui juhtmevabades võrkudes. Esimesi kordi täheldati seda nähtust siis, kui loodi transatlantiline telegraafiliin morsekoodis sõnumite edastamiseks ning tol ajal lahendati probleem edastuskiiruse vähendamisega. ^[1] Tänapäeval kasutatakse selle soovimatu nähtuse mõjude vähendamiseks näiteks adaptiivseid ekvalaisereid ja veaparanduskoode.

Põhjused

Mitmekiireline levi

Üks sümbolitevahelise interferentsi põhjuseid on mitmekiireline levi, mis seisneb selles, et raadiokanalis võib signaal moonduda peegeldumise või paindumise teel. Selliste mõjutuste tõttu ei koosne vastuvõetud signaal ainult ühest saadetud signaalist, vaid antud punktis vastuvõetud signaalide kombinatsioonist, mis on kohale jõudnud eri teid pidi eri ajahetkedel ning mille tulemusena on kadunud õige ajaline järjestatus ja tekkinud signaalikomponentide vahel amplituudi- või faasinihe.^[2]

Edastuskanali piiratud ribalaius

Veel üks sümbolitevahelise interferentsi põhjus on piiratud ribalaiusega sidekanal, kus on mingisugusest sageduse suurusest kõrgemat ei ole enam võimalik edastada. Kui signaal läheb läbi sellise kanali, on vastuvõetava signaali impulsskuju teine kui algsel ning puuduvad sageduskomponendid, mis olid suuremad kui see piirsagedus.

Vastumeetmed

Vastumeetmetena on võimalik kasutada süsteemides suuremat ribalaiust, lühendada ühe impulsi kestust või tekitada sümbolite edastuse vahele kontrollpause (guard interval / period). Ka väheneb vigade tõenäosus, kui vähendada ühe sekundi jooksul edastusvahendis toimuvaid sümboli muutusi (sümbolkiirus) kasutades digitaalset modulatsiooni või liinikoodi. Piiratud ribalaiusega süsteemides on võimalik sümbolitevahelise interferentsi mõjudest vabaneda impulsi kuju modifitseerides Nyquisti ISI kriteeriumitele vastavaks (aja ja sageduse domeeni sidumine) või paigutades vastuvõtjasse paigutatud ekvalaiseri, mille ülesandeks on sidekanali sageduskarakteristiku ühtlustamine. Sidekanali sageduskarakteristik ei ole sidesüsteemi konstrueerimise ajal tavaliselt teada, seetõttu peab ekvalaiser olema adaptiivne – kohanduma olukorraga pärast töö alustamist.^[3] Võimalik vahend sümbolitevahelise interferentsi mõjude vähendamiseks on ka erinevate algoritmide abil õige bitijada järjestuse ennustamise teel vigade leidmine (näiteks Viterby algoritm).

Viited

↑ "Inter Symbol Interference (ISI) and Root-raised Cosine (RRC) filtering" (PDF). Originaali (PDF) arhiivikoopia seisuga 14. detsember 2010. Vaadatud 31. oktoobril 2010.
↑ Merilin Lupp. "Raadiokanali iseloomustus" (PDF).^{[alaline kõdulink]}
↑ Tõnu Trump. "Adaptiivsed filtrid ning nende rakendused sidesüsteemides" (PDF). Originaali (PDF) arhiivikoopia seisuga 5. märts 2016. Vaadatud 31. oktoobril 2010.

[1] "Inter Symbol Interference (ISI) and Root-raised Cosine (RRC) filtering" (PDF). Originaali (PDF) arhiivikoopia seisuga 14. detsember 2010. Vaadatud 31. oktoobril 2010.

[2] Merilin Lupp. "Raadiokanali iseloomustus" (PDF).^{[alaline kõdulink]}

[3] Tõnu Trump. "Adaptiivsed filtrid ning nende rakendused sidesüsteemides" (PDF). Originaali (PDF) arhiivikoopia seisuga 5. märts 2016. Vaadatud 31. oktoobril 2010.

[1]

[2]

[3]