支持HDSL接入的信號(hào)處理技術(shù)

支持HDSL接入的信號(hào)處理技術(shù)——李斯偉
    高比特?cái)?shù)字用戶接入（HDSL）是一種用戶線高速傳輸技術(shù)，它是以傳統(tǒng)的用戶銅線為
傳輸媒介，為充分利用已有的銅線，滿足當(dāng)前電信發(fā)展的需要。實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容和開(kāi)展部分新業(yè)
務(wù)的技術(shù)手段。
    目前的用戶銅線主要有兩種：24線規(guī)（24AWG大約為0.5mm線徑）和26線規(guī)（26AWG大
約為0.4mm線徑）。在同等條件下，26AWG比24AWG的傳輸距離遠(yuǎn)，但若不采取先進(jìn)的數(shù)字
信號(hào)處理技術(shù)，如數(shù)字調(diào)制技術(shù)、回波抵消技術(shù)等，高速數(shù)字信號(hào)在銅線上是不可能達(dá)到
實(shí)用的傳輸距離的。本文就這一點(diǎn)說(shuō)明支持HDSL接入的信號(hào)處理技術(shù)。
    1、數(shù)字調(diào)制技術(shù)
    銅線的衰減隨著頻率的增高而增加，用它來(lái)傳送高速率的數(shù)字信號(hào)時(shí)，傳輸距離受到
了極大的限制。因高頻信號(hào)的損耗大都受到噪聲的干擾，速率越高，傳輸距離越近，此外
傳輸速率也與線徑和質(zhì)量有關(guān)。當(dāng)采用HDSL接入時(shí)，還必須采用合適的調(diào)制方式形成健全
的線路碼，通常采用的調(diào)制技術(shù)有：2BIQ、CAP和DMT3種，它們都是利用了高頻頻帶。
    （1）2BIQ方式  它是由2個(gè)二進(jìn)制比特通過(guò)編碼后轉(zhuǎn)換為1個(gè)四進(jìn)制模擬脈沖幅度，是
一種無(wú)冗余度的4電平幅度調(diào)制碼，實(shí)際上屬于PAM調(diào)制方式中的一種。每個(gè)符號(hào)位表示2
比特，共有4種符號(hào)位：+3，+1，-1，-3，分別表示：10、11、01、00，其中第一位為符
號(hào)位，第二位為幅度位。
    （2）CAP方式  它是一種無(wú)載波的幅度相位調(diào)制，它的基本原理與正交幅度調(diào)制（QAM）
一樣。數(shù)據(jù)經(jīng)兩路正交信號(hào)分別調(diào)制后疊加，只是CAP中抑制了載波（因載波并不攜帶信
息）。與16QAM、64QAM相對(duì)應(yīng)，也有16CAP和64CAP。同2BIQ相比，CAP碼的帶寬減少了一
半，傳輸效率提高了一倍，所引起的碼間干擾較小。
    （3）DMT方式  它被稱為離散多頻調(diào)制。在多頻調(diào)制系統(tǒng)中，為更有效地利用整個(gè)傳
輸帶寬，將它分成幾百個(gè)子信道，每個(gè)子信道有一個(gè)載波，各個(gè)子信道是完全獨(dú)立的，在
頻譜上也是分離的。每個(gè)子信道的信號(hào)功率只集中在非常窄的一個(gè)小部分。對(duì)于傳輸線路
來(lái)說(shuō)，高頻衰減遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于低頻衰減，另外，無(wú)線廣播等電磁波還對(duì)信號(hào)造成各種窄帶噪聲，
所以當(dāng)多頻調(diào)制信號(hào)在長(zhǎng)距離銅線上傳輸時(shí)，達(dá)到最佳的傳輸線利用率，如讓信噪比高的
子信道傳送更多的比特，而完全關(guān)閉被窄帶噪聲淹沒(méi)的子信道。那么，多頻調(diào)制如何實(shí)現(xiàn)
呢？只要對(duì)數(shù)據(jù)分段進(jìn)行正交變換就可以了，常用的是離散傅立葉變換（DFT），利用DFT
的多頻調(diào)制就是DMT。
    2、回波抵消技術(shù)
    它是在二線傳輸?shù)膬蓚�(gè)方向上同時(shí)間、同頻譜的占用線路。在線路上兩個(gè)方向傳輸?shù)?br />信號(hào)是完全混合在一起的，為了分開(kāi)收、發(fā)兩線，一般是采用混合電路，即將2/4線變換
器�；夭ǖ窒�技術(shù)用來(lái)抵消由于混合平衡網(wǎng)絡(luò)誤差而匯漏的發(fā)送信號(hào)以及由于線路阻抗不
匹配引起反射的本端發(fā)送信號(hào)。利用回波抵消技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的二線全雙工數(shù)字傳
輸。利用回波抵消技術(shù)，可達(dá)到的傳輸距離要長(zhǎng)些，如采用0.4mm線徑時(shí)，一般距離為4km；
采用0.5mm線徑時(shí)，一般距離為5-6km。目前，由于微電技術(shù)及大規(guī)模集成電路的發(fā)展，回
波抵消器都進(jìn)行大規(guī)模集成或超大規(guī)模集成。因此，回波抵消技術(shù)也已經(jīng)數(shù)字化了。
    3、高速自適應(yīng)濾波技術(shù)
    回波抵消技術(shù)中的回波抵消器采用高速自適應(yīng)濾波器，根據(jù)從本端發(fā)送支路引入的部
分發(fā)送信號(hào)，來(lái)消除接收信號(hào)中的本端發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生的回波，也就是將回波從接收信號(hào)中
消除。這種技術(shù)實(shí)際上是一種對(duì)碼間干擾的自適應(yīng)均衡技術(shù)，它是一種數(shù)字濾波器，其目
的是為了消除碼間干擾。
    因此，HDSL是通過(guò)回波抵消技術(shù)實(shí)現(xiàn)一對(duì)對(duì)絞銅線上全雙工傳輸；用特定的編碼與調(diào)
制方式產(chǎn)生線路碼來(lái)提高傳輸質(zhì)量，延長(zhǎng)傳輸距離；用DMT對(duì)并行傳輸減低每線對(duì)上的傳
信率，以增加傳輸距離；通過(guò)高速自適應(yīng)濾波等信號(hào)處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)低噪聲的信號(hào)傳輸。