16.3. 相位均衡
"工具"菜单下的"测量相位响应"适用于高级 MSK144 用户。相位均衡用于补偿接收机通带上的群延迟变化。仔细应用此功能可以减少符号间干扰,从而提高解码灵敏度。如果您使用具有线性相位滤波器的软件定义接收机,则无需应用相位均衡。
在接收到的一帧数据被解码后,"测量相位响应"生成一个未失真的音频波形,等于发射电台生成的波形。然后其傅里叶变换被用作频率相关相位参考,以与接收帧的傅里叶系数相位进行比较。参考频谱和接收频谱之间的相位差包括来自发起电台的发射滤波器、传播信道和接收机中滤波器的贡献。如果接收帧来自已知发射信号相位失真很小的电台(例如,已知使用正确调整的软件定义收发信机的电台),并且接收信号相对没有多径失真,使得信道相位接近线性,则测得的相位差将代表本地接收机的相位响应。
完成以下步骤以生成相位均衡曲线:
- 录制多个包含来自您选择的参考电台的可解码信号的 .wav 文件。当参考信号的信噪比为 10 dB 或更高时,可获得最佳结果。
- 在"DX 呼号"框中输入参考电台的呼号。
- 从"工具"菜单中选择"测量相位响应",然后依次打开每个 .wav 文件。当 WSJT-X 正在测量相位响应时,解码文本行上的模式字符从 & 变为 ^,并在测量完成后变回 &。程序需要平均多个高 SNR 帧以准确估计相位,因此可能需要处理多个文件。可以通过再次选择"测量相位响应"来关闭相位测量,随时中止测量。
- 当测量完成时,WSJT-X 将测得的相位响应保存在日志目录中,文件后缀为 .pcoeff。文件名包含参考电台的呼号和时间戳,例如 K0TPP_170923_112027.pcoeff。
- 在"工具"菜单下选择"均衡工具……",然后点击"相位……"按钮以查看日志目录的内容。选择所需的 pcoeff 文件。测得的相位值将绘制为填充圆点,并带有一条标记为"建议"的拟合红色曲线。这是建议的相位均衡曲线。最好重复相位测量几次,每次使用不同的 wav 文件,以确保您的测量是可重复的。
- 一旦您对拟合曲线满意,点击"应用"按钮以保存建议的响应。红色曲线被替换为一条标记为"当前"的浅绿色曲线,表示相位均衡曲线现在正应用于接收数据。出现另一条标记为"群延迟"的曲线。"群延迟"曲线显示通带上的群延迟变化,以 ms 为单位。点击"丢弃测量值"按钮以从绘图中移除捕获的数据,仅留下应用的相位均衡曲线和相应的群延迟曲线。
- 要恢复到无相位均衡,请点击"恢复默认"按钮,然后点击"应用"按钮。
每个 MSK144 解码行末尾打印的三个数字可用于评估均衡提供的改进。这些数字是:N = 平均的帧数,H = 纠正的硬比特错误数,E = MSK 眼图张开度。
以下是"测量相位响应"正在测量相位响应时获得的 K0TPP 解码:
103900 17 6.5 1493 ^ WA8CLT K0TPP +07 1 0 1.2
"^"符号表示相位测量正在累积但尚未完成。行末尾的三个数字表示使用了一帧来获得解码,没有硬比特错误,眼图张开度为 1.2(在 -2 到 +2 等级上)。以下是相位均衡后相同解码的样子:
103900 17 6.5 1493&WA8CLT K0TPP +07 1 0 1.6
在此情况下,均衡将眼图张开度从 1.2 增加到 1.6。更大的正眼图张开度与比特错误可能性降低以及帧被成功解码的可能性增加相关。在此情况下,更大的眼图张开度告诉我们相位均衡是成功的,但重要的是要注意此测试本身并不能告诉我们应用的相位均衡曲线是否将改善除参考电台 K0TPP 以外信号的解码。
最好使用大量包含来自许多不同电台的信号的已保存 .wav 文件进行前后比较,以帮助决定您的均衡曲线是否改善大多数信号的解码。进行此类比较时,请记住均衡可能导致 WSJT-X 成功解码在应用均衡之前未能解码的帧。因此,在比较其行尾质量数字之前,请确保两次解码的时间"T"相同。
当比较具有相同"T"的前后解码时,请记住较小的第一个数字意味着解码已改善,即使第二个和第三个数字看起来"更差"。例如,假设均衡前的行尾质量数字是 2 0 0.2,均衡后是 1 5 -0.5。这些数字显示解码已改善,因为均衡后仅使用单帧就获得了解码,而均衡前需要 2 帧平均。这意味着更短和/或更弱的 ping 可能是可解码的。
注:有关相位均衡的更多详细信息以及拟合相位曲线和眼图的示例,可以在 K9AN 和 K1JT 发表在 QEX 上关于 MSK144 的文章中找到。