An LMS-based Equalizer for a PMF-based Telecommunications Application

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται η ανάπτυξη ενός εξισορροπιστή Ελάχιστων Μέσων Τετραγώνων (LMS) για μια ζεύξη δεδομένων υψηλής ταχύτητας που χρησιμοποιεί Πολυμερικές Μικροκυματικές Ίνες (PMF) ως μέσο μετάδοσης. Παρουσιάζονται τόσο η ανάπτυξη του προσαρμοστικού αλγορίθμου, όσο και η σχεδίαση και πραγματοποίηση των βοηθητικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων που απαιτούνται για τη λειτουργία του εξισορροπιστή. Αρχικά παρουσιάζεται η ζεύξη δεδομένων και εξηγείται η επιλογή του PMF για τη συγκεκριμένη εφαρμογή. Κατόπιν θίγεται η ανάγκη εισαγωγής ενός εξισορροπιστή, και παρατίθενται οι προσεγγίσεις που μπορούν να ακολουθηθούν για να πραγματοποιηθεί η εξισορρόπηση. Αφού αξιολογηθούν και συγκριθούν, επιλέγεται να υλοποιηθεί ένας εξισορροπιστής με δυνατότητα προσαρμογής στην πλευρά του δέκτη. Στη συνέχεια γίνεται μια εισαγωγή στη θεωρία προσαρμοστικού ελέγχου, και παρουσιάζονται κάποιες συνήθεις προσεγγίσεις. Μετά από μια διαδικασία αξιολόγησης και σύγκρισης, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η προτιμότερη υλοποίηση του προσαρμοστικού αλγορίθμου για την εφαρμογή μας είναι ο αλγόριθμος LMS. Κατόπιν αναπτύσσονται τα ολοκληρωμένα κυκλώματα του αναλογικού μέρους του εξισορροπιστή, συγκεκριμένα ένα φίλτρο Butterworth, ένας αναλογικός πολλαπλασιαστής και ένας μετατροπέας ψηφιακού σε αναλογικό σήμα. Εξηγείται η λειτουργία αυτών των κυκλωμάτων και παρουσιάζονται τα σχηματικά τους και τα κυκλώματα που χρησιμοποιήθηκαν για την πόλωσή τους. Εν τέλει προσομοιώνεται το σύστημα που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο αυτής της εργασίας, και επαληθεύεται και αξιολογείται η λειτουργία του.