Equalizing, Equalization   등화

(2022-07-06)

역시스템, 역 필터, Inverse System, 이상적인 등화기


1. 등화 (Equalizing) 

  ㅇ [통신]  채널 왜곡에 대한 보상
     - 대역제한이나 다중경로페이딩 특성이 있는 채널에서, 신호에 야기되는 왜곡에 대한 보상
        . 주로, 진폭 왜곡위상 왜곡으로 나타나는 채널 왜곡의 보상(복원)

  ㅇ [음향]  오디오 믹서 (Audio Mixer) 상에서의 Equalizing
     - 음질 조정 즉, 불필요하거나 거슬리는 음 등을 제거
     - 즉, 특정 주파수 대역 성분 만을 강조하거나 감쇠하는 기능/장치를 일컬음
        . 주로, 섬세한 주파수 스펙트럼 조정을 일컫는 말


2. 등화의 일반사항 [주로, 통신 분야]

  ㅇ 전 주파수 영역에 걸쳐 진폭위상이 균일한 특성(무왜곡전송조건)을 가지도록 함

     
     - 일정 진폭 응답(상수 이득)
     - 선형 위상 응답

  ㅇ 이상적인 등화기 : 채널 응답의 역을 취한 필터  Heq(f) = 1/Hc(f)
     - `역 시스템(Inverse System)` 또는 `역 필터` 이라고 함
        . 즉, 역 시스템(등화기)은 선형시스템왜곡을 주는 왜곡시스템의 주파수응답에 대한
              역수를 취한 주파수응답을 갖으므로 붙여진 이름

  ㅇ 통신 방식별 차이점
     - 아날로그 통신 : 주로, 전 주파수 영역에서 진폭이득의 평탄화를 의미
        . 흔히 전송선로증폭기에서 전 주파수대역에 걸쳐 균일한 특성을 가지지 못하고,
          전송선로증폭기가 가지고 있는 특유의 주파수특성(대역 제한)을 갖음
           .. 특히, 고주파영역 감쇠량을 보상하여 전체 종합주파수특성을 평탄하게 만들기 위함

     - 디지털 통신   : 진폭왜곡위상왜곡에 의한 펄스퍼짐ISI에 대한 대처 문제임


3. 채널 등화의 어려움 및 유의사항채널 등화 어려움
     - 실제의 통신시스템은, 채널 정보를 알지못하거나, 시변 채널인 경우가 일반적임
     - 또한, 특정 주파수 응답 보상으로 오히려 잡음을 크게하는 부작용 등 발생
 
  ㅇ 등화기설계 상의 유의점
     - 오히려 채널 잡음도 증가시킬수 있음
        . 특정 주파수 응답 보상 과정에서 잡음 성분도 함께 증폭하여, 수신 채널 잡음도 증가시킴
     - 등화기 설계의 관건은, 결국 전송 채널을 얼마나 알고 있는가에 의존 (채널 추정)
        . 특히, 이동통신 채널 특성은 시시각각 변하므로 등화기 설계가 간단하지 않음

  ㅇ 등화 기술을 간섭 에너지 관점에서 볼 때,
     - 등화란 수신측에서 인접된 심볼 간 중심에서 심볼간 간섭에너지를 0 으로 만드는 것


4. 등화기 구현방식 

  ※ ☞ 디지털통신 등화기(Equalizer) 참조



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