Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь (1979), страница 2

Здесь обсуждаются особенности вариантов фазовой манипуляции с учетом искажений и ошибок в тракте передачи, своеобразие систем синхронизации по несущей, тактовой и цикловой частотам. Интересен материал гл. !5, посвященный вопросам сверточных кодов и методам их декодирования, а также материал гл, 16, где обсуждаются варианты преобразования цифровых потоков применительно к их передаче в основной полосе частот.

Четвертая часть книги (гл. 17 и !8) посвящена системе единого времени, построенной на основе «обычных» и шумоподобных сигналов. Заслугой автора следует считать четкое разграничение частных задач и проблем н подбор наиболее результативных фундаментальных работ по каждому из конкретных направлений. Интересно отметить, что по материалам книги можно проследить некоторые общие тенденции в развитии спутниковых систем связи, а именно: переход к дифференциальным методам передачи аналоговых сигналов (ДМ и ДИКМ), обработка и коммутация сигналов на борту, применение атомных стандартов частоты (в том числе на борту), применение сверточного кодирования, использование шумоподобных сигналов и др.

Некоторые вопросы, изложенные в книге, носят обзорный характер, но они достаточно хорошо освещены в литературе. Это дало возможность автору, не увеличивая объем книги, большее внимание уделить принципиальным вопросам. Следует отметить, что достаточно большая часть материала книги в определенной степени применима и к другим системам связи, в частности к радиорелейным системам прямой видимости и кабельным системам передачи.

В некоторой степени затронуты и спутниковые системы навигапии. В процессе работы над переводом книги терминология была приведена к используемой в отечественной литературе, были устранены явные опечатки, список обозначений перенесен в начало книги и пз пего выделен список основных сокращений. Обширный список литературы орипшала дополнен ссылками на переводы работ иа русский язык. Издательство, редактор н переводчики надеются, что выход в свет перевода книги Дж. Спплкера «цифровая спутниковая связь» будет способствовать прогрессу теории и техники современных систем и средств связи.

В. В. МАРКОВ СПИСОК СОКРАЩЕНИИ СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИИ а, — двоичная величина (0,1) з, — весовой коэффициент фильтра Л, — целое число, отображающее выходной сигнал квантователя Л вЂ” амплитуда синусоида.чьного сигнала Л(Г) — огибающая сигнала в момент времени ( Ь, — двоичная величина ,1 (йпгг)а Р Од (г*) г(( — мера ширины спектра сигнала у (т) о  — амплитуда спнусондальиого сигнала АМ)ФМ вЂ” преобразование амплитудной модуляции в фазовую, происходящее в ЛБВ АП — автоматическая подстройка по времени АПЧ вЂ” автоматическая подстройка частоты АРУ вЂ” автоматическая регулировка усиления АЧХ вЂ” амплитудно-частотная характеристика А/Н вЂ” преобразование аналогг' цифра ГУН вЂ” генератор, управляемый напряжением ДИКМ вЂ” дифференциальная импульсно-кодовая модуляция ДМ вЂ” дельта-модуляция ДМИК вЂ” дельта-модуляция с инерционным компандированием по крутизне сигнала ДΠ— детектор огибающей ДСК вЂ” двоичный симметричный канал связи ИКМ вЂ” импульсно-кодовая модуляция ЛБ — лампа бегущей волны МДВР— многостанцнопный доступ с разделением во времени МДЧР— многостапцпонный доступ с частотным рзз- делением МДЧР-КН вЂ” многостанционный доступ с частотным разделением при передаче каналов на отдельных несущих МШУ вЂ” м алошум ящий входной усилитель Пер — передатчик ПΠ— полосовой ограничитель Пр — приемник ПСП вЂ” псевдослучайная последовательность символов ПФ вЂ” полосовой фильтр ПЧ вЂ” промежуточная частота РЧ вЂ” радиочастота САΠ— усредненная абсолютная величина ошибки Сп — спутнин связи С(Ш вЂ” отношение мощности сигнала к мощности шума УМ вЂ” усилитель мощности Умн — умножитель ФАПЧ вЂ” фазовая автоподстройка частоты ФМ вЂ” фазовая манипуляция ФЧХ вЂ” фазо-частотная характеристика ЧМ вЂ” частотная манипуляция ШПС вЂ” шумоподобный сигнал Ф ег1с х= — ( е тЧуч:,2 — дополнительная функция оц~ибки Ум 'х Ф вЂ” ) е вщс(у<! — крутое выражение дополнительной функции ошибки 172~т х х х= — ~ е э'Ыу — функция ошибки ег1 хфег1с х = 2 тгтт о — циклическая частота, Гц 1л = 1~Т вЂ” — частота дискретизации 1 — последовательность чисел Фибоначчи )(яу — значение сигнала в момент времени (Г йТ Е(ы) — »одуль передаточной функции Е (!ю) Е (ио) — частотная переда~очная функция предыскажающего фильтра Б(и) — амплитудная характеристика нелинейного элемента п(Л) — огибающая сигнала на выходе нелинейного элемента 6 — коэффициент успленпя антенны 6! †.генератор кода 6,(ю) — спектряльнзя плотность мощности (энергетический спектр) слышна з(() 6а (т) — представление целого числа ш в коде Грея й (1) — импульсная характеристика сглаживающего фильтра Н (!ы) — частотная передаточная ф) пипия сглаживающего фильтра Ж„Гх) — полино» Эр»нта ( — целочисленная величина 1 — 3/ — ! тпш»ая единица 1 — интегра.т 1„(х) — модифицированная функция Бесселя первого рода нулевого порядка от аргумента х 1, 1 -- наклонение орбиты спутника к плоскости экватора Рьа„ вЂ” мощность комбинационных (интермоцуляционных) искажений У„(х) — функция Бесселя т-го порядка от аргумента х й — количество информационных элементов в кодовом слове длиной и для кода (и, й) !О ег1с'х = ег1с В, — ширина однополосного спектра инфор»ационного сигнала  — ширина однополосного спектра шума с — скорость света ву — пропускная способность канала связи С,(Г) — опорный (тактовый) момент времени на бй станции в момент времени 1 системы С (Шь (от) — совместная характеристическая функция х.

(ссб х(! С)ух) ом ) ( — ) с(( — интегральный косинус х ! д»„„— минимальное расстояние между кодовыми словами 0 — скорость качания частоты 0д(е) — характеристика схемы слежения за ШПС Я вЂ” метрика искажении е — число 2,7!828 е(1) — ошибка оценки сигнала сообщения е, — двоичная ошибка (1,0) в Ьм тактовом интервале Š— оператор усреднения Š— угол места, в градусах Е, — энергия сигнала на один элементарный символ К вЂ” постоянный коэффициент 1 — число двоичных символов иа один отсчет т(Г) — аналоговый сигнал сообщения М вЂ” ансамбль (множество) источников сигналов М вЂ” энергетический запас М=2" — число фаз при многофазной ФМ М=2" †! — период последовательности максимальной длины, формируемой л-разрядным регистром сдвига с обрат. ными связями л — число двоичных единиц на символ л(!) — аддитивный шум Ф вЂ” число уровней квантования лг=2' У« — спектральная плотность мощности шума (односторонняя) р — оператор дифференцирования (р=г(М!) р(х) — плотность вероятности величины х Р; — мощность 1-го сигнала р«м — вероятность ошибки в приеме символа «)«м = 1 — р«м — вероятность безошибочного приема символа (Е (х,) — сигнал на выходе устройства квантования при входном сигнале х; г — расстояние между земной станцией и спутником связи г(Г) — дискретизирующая функция ес«=1)Т=![« — скорость передачи информации К«(лТ) — корреляционная функция сигнала у(Г) пря аргументе пТ Я« = «(«!л — скорость передачи многозначных символов кодовых комбинаций (л — число значений символа) Яд=!«!2)м««« — нормированная частота дискретизации )1«=1)«/2)««« — нормированная скорость передачи двоичных символов «т;"!1«(!Т) — значения корреляционной функции — радиус Земли, равный 6373 км, или 3444 морских 3 миль 1(е( ) — действительная часть комплексного числа э=а+не — обобщенная (комплексная) частота з(!) — входной сигнал з«(!) — последовательность отсчетов сигнала з(!) после его дискретизации 5 (но) — преобразование Фурье сигнала з(1) х 51(х) а ~ (ып у)!у г(у — интегральный синус 0 8««« — максимальная крутизна аппроксимирующего напряжения при ДМ или ДИКМ з, — отсчет входного сигнала т(!) при его дискретизации в ыомеит времени (Т 3 — кодовое слово стаффинга при асинхронном сопряжении цифровых потоков з(пс х — функция (Мп х) /х à — время (истинное) Т --1Д« — период дискретизации Т вЂ” время запаздывания (задержки) Т вЂ” оценка времени запаздывания (задержки) Т вЂ” шумовая температура Тч — длительность цикла (кадра) в системе с МДВР и — нормированная частота я(!) — единичная ступенчатая функция о(х) — характеристика компрессора '«' — максимальный уровень квантованая ~' — дисперсия сигнала на выходе квантователя 11 ш (д) — вес кодового слова (э' — ширина спектра передачи по радиочастоте х; — последовательность отсчетов сигнала х(!Т) у'л с(р/Ж вЂ” производная по времени от функции у(!) Ты — последовательность отсчетов сигнала у(ТТ) у (ив) — частотная передаточная функция сглаживаюшего фильтра х — векгор канала а„ = ~1 — выходной двоичный символ !.го устройства квантования в ~'-й момент а — ноэффициент затухания, дБ/км ()„ — двоичный символ с выхода 1-го устройства квантования в 1-й момент времени с учетом ошибок в тракте связи у — постоянная величина, равная 0,577216 Г (х) — гамма-функция 6(Г) — дельта-функция Дирака б — шаг равномерного квантования бы — дельта-функция Кронекера бы= 1, если 1= ) Л вЂ” длительность шумового выброса врн перегрузке по крутизне бо — шаг неравномерного квантования Ьх — эффективный шаг квантования входного сигнала а — диэлектрическая постоянная е — фазовая ошибка, нли ошибка оценки времени запаздывания в, — коэффициент Неймана ь — коэффициент подавления в цепи 2-го порядка т) — вторая производная по времени сигнала у(!) у" (!) т) — эффективность системы при МДВР О (ы) — фазовая характеристика сглаживающего фильтра 0(А) — хараитеристика преобразования АМ/ФМ й — постоянная Больцмана, равная 198,6 дБм)К Гц х — длина волны радиосигнала рс — магнитная проницаемость р, — гравитационная постоянная Земли )х — параметр характеристики компрессии пи у'(Г) — первая производная по времени сигнала у(Г) т — перез~синан суммирования к=у'"(Г) — третья пронзводнан по времени сигнала у(Г) р " р(пТ) — нормированная корреляционная функция Х вЂ” оператор суммирования о„ и,, — среднеквадратическне значения сигнала з п ошибки е т — длительность элемента сигнала т — время запаздывания спгната т — оценкз иременн запаздывания сигнала цз, †- нормированная взаимная корреляционная функция гр(ы) — фазовая характеристика прсдыскажающего фильтра ф(Г) — флуктуация фазы несущего колебания ш = 2п! — угловая шстота, радиан в секунду (рад/с) ы — измеренная средняя частота ш„ — собственная частота линейной передаточной функции ч е — градиент величины а Посвящаю моим родителям ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА За несколько последних лет важность цифровой передачи информации, особенно в системах спутниковой связи, быстро возросла.

Проектирование и разработка цифровых систем кодирования и систем передачи сигналов, а также запуск на орбиты все новых спутншсов связи сопровождались многочисленными публикациями в научно-технических журналах. В результате накопился большой материал. Однако до сих пор не предпринималось попыток представить и объединить материалы по этой тематике в виде однотомного учебника, полезного как для студентов, так и для инженеров-разработчиков систем связи. Большая часть материала этой книги была впервые изложена в рамках профилирующего курса по теории связи для выпускников Стенфордского университета в 1970 г.