vaihevirheiden

Vaihevirheiden käsite viittaa signaalin vaiheen poikkeamiin referenssivaiheesta. Ne ovat keskeinen osa signaalinkäsittelyä ja ne voivat heikentää monien järjestelmien suorituskykyä. Vaiheet voivat poiketa sekä ajan kuluessa että tilapäisesti toisesta syystä johtuen, ja poikkeamat voivat kohdata sekä analogisissa että digitaalisissa sovelluksissa.

Yleisimmät syyt vaihevirheisiin ovat kellon ja taustalaitteiden epävakioitumisesta johtuva jitter, kantataajuuden (carrier) vaihe- ja vapaasti muokkautuva äänitaajuuslähteen fase-noise, signaalin doppler-siirtymä, sekä aikaleima- ja näytteilyvirheet. Lisäksi kanavien aiheuttamat viive- ja vaiheviiveet sekä ympäristötekijät, kuten lämpötilan vaihtelut, voivat lisätä vaihevirheitä. Vaihevirheitä esiintyy erityisesti nopeasti vaihtuvissa tai huonosti synkronoiduissa järjestelmissä.

Vaikutukset riippuvat sovelluksesta. Viestinnässä vaihevirheet voivat aiheuttaa symbolivirheitä, tehobiittivirheitä ja heikentää modulaatiomoodien suorituskykyä sekä kanaalin kapasiteettia. Radari- ja interferometrisissa järjestelmissä ne voivat vääristää kuvaa tai mittaustuloksia, jos virheitä ei korjata. Optisissa ja kohinaspektrissä vaihevirheet voivat johtaa häviöihin ja kuvan laadun heikkenemiseen.

Mittaaminen ja estimointi kohdistuvat vaiheen palauttamiseen ja kompensaation toteuttamiseen. Käytössä ovat vaihe-synkronointiläpät (PLL) ja kantavaiheen palautus, signaalin demodulaatioon liittyvät estimointimenetelmät sekä digitaaliset suodatus- ja kompensaatiotekniikat. Vaihevirheiden hallinta voidaan toteuttaa käyttämällä parempaa kellon vakautta, lämpötilan hallintaa, signaalin kajoamiseen liittyvää robustia sekä ohjelmallista kompensaatiota, mikä parantaa viestintä- ja mittausjärjestelmien suorituskykyä.

Katso myös: vaihe-noise, jitter, kantataajuuden palautus, signaalinkäsittely.