Куприянов А.И. Радиоэлектронная борьба (2013), страница 26

Если для некоторого символа эти способы проверки дают неодинаковые результаты (одни дают результат О, а другие — 1, что может быть только в случае ошибочного приема), то окончательное решение по каждому из информационных символов принимается по мажоритарному принципу, т. е. по большинству. Декодеры мажоритарных кодов выполняются на регистрах сдвига. Примером кода, допускающего мажоритарное декодирование, является уже рассмотренный выше циклический код (7, 3).

Мощные коды (т. е. коды с длинными блоками и большим кодовым расстоянием Щ можно строить, объединяя несколько коротких кодов. Так К каждой из этих строк приписываются двоичные проверочные символы в соответствии с внутренним кодом и,, 1сп В процессе приема сначала декодируются (с обнаружением или исправлением ошибок) все блоки внутреннего кода, а затем декодируется блок внешнего и-ичного кода (п2, 1с~), причем исправляются ошибки, оставшиеся после декодирования внутреннего кода. В качестве внешнего кода используют обычно т-ичный код Рида — Соломона, обеспечивающий наибольшее возможное ~1 при заданных п2 и 1с2, если п2< и. Сверточный код — это линейный рекуррентный код. В общем случае он образуется следующим образом.

В каждый 1-й тактовый момент времени на вход кодирующего устройства поступает 1в символов сообщения: сп с;2 ... с,1,0. Выходные символы Ьп Ь;2 ... Ь;1,0 формируются по рекуррентному правилу из символов сообщения, поступивших в данный и в предшествующие тактовые моменты времени. Величина 1со называется длиной кодового ограничения. Она показывает, на какое максимальное число выходных символов влияет данный информационный символ.

Эта величина играет для сверточного кода ту же роль, что и длина блочного кода. Свер- Глава 1б. Помехозащита радиосистем передачи информации 1б.2. Кодирование в помехозащищенных РСПИ 322 323 Сигналы к,(1) различаются в максимальной степени, если 1 при~=у, Рд = р,„при ~ ~ 1.

(16.32) 1 прит=2о, т — 1 Р~п (16.33) при т=2ц — 1, символов формируют проверочные символы по тому же закону, что и на ции М-последовательности Сверточный код получается систематическим, если в каждый тактовый момент Йо выходных символов совпадают с символами сообщения. На практике обычно используются несистематические сверточные коды. Сверточные коды могут обладать свойством прозрачности.

Прозрачные коды оказываются инвариантными по отношению к операции инвертирования сигнала: изменение значений символов на входе кодера на противоположные не влияет на результат декодирования. Это свойство очень удобно и широко используется для борьбы с эффектом обратной работы в РСПИ, использующих сигналы с фазовой модуляцией на 180'. Корректирующая способность сверточного кода зависит от свободного расстояния с1 „, аналогичного кодовому расстоянию с1для блочных кодов. Декодеры сверточных кодов алгоритмически и схемотехнически довольно сложны. Декодирование с вычислением проверочной последова- тельности применяется только для систематических кодов. По своей сущности оно ничем не отличается от соответствующего метода декодирования блочных кодов.

На приемной стороне из принятых информационных передающей стороне. Затем эти проверочные символы сравнивают с при- Если р;„=О, сигналы з;(г) называются ортогональными. Теоретически минимальное значение р может быть и меньше нуля: где а — натуральное число, Известны системы сигналов, имеющих р;„как в (16.33). К ним от- носятся, например, рассмотренные выше симплексные псевдошумовые сигналы на основе М-последовательностей. Для таких сигналов т=2"— 1, где п -- число разрядов регистра сдвига, используемого для генера- Из (16.33) следует, что при большом числе сигналов и» 1 рп;„= О, т. е 324 Глава 1б. Помехозащита радиосистем передачи информаиии 1б.2. Кодирование в помехозащищенных РСПИ 325 ются функциями Уолша и обозначаются ъа1(1,~).

В этом обозначении число 1 — порядок функции. Оно определяет количество перемен знаков функции на периоде повторения Т и называется частостью (секвентностью). Переменная г-- это время. Очень удобно использовать безразмерное время 0 = — и рассматривать функции Уолша на основном норми- Т гонального двоичного кода добавить их инверсии, то полученное множество из 2т комбинаций будет составлять биортогональный код. Полученная таким образом система сигналов будет иметь среднее значение коэффи- 1 циента взаимной корреляции любой пары сигналов р =— т — 1 Оптимальный приемник для ортогональных и симплексных сигналов содержит, как на рис.

16.7, параллельный набор из и корреляторов (последовательно соединенных перемножителей и интеграторов за время длительности сигналов Т, которая в к раз превосходит длительность символа Т вЂ” и т,) и устройства выбора максимума, которое выносит решение о том, какому из возможных сигналов наиболее близко принятое колебание. Компаратор на выходе схемы служит для обнаружения сигнала, т.

е. для принятия решения о том, что выбранное максимальное значение соответствует сигналу на входе приемника, а не шумовому выбросу. ЫИ рованном к единице интервале Ое Те функции Уолша, которые на своем периоде оказываются периодическими меанцровыми колебаниями, называются функциями Радемахера.

Очевидно, что порядок функций Радемахера ~' = 2Д вЂ” 1, 0=0,1, 2, .... Все функции Радемахера генерируются триггерными делителями частоты следования импульсов задающего генератора. Для функций Уолша справедливо свойство мультипликативности: ва1(1,0) ва1 (1,0) = ва1(~ О+ 1,0). (1б.Зб) Иначе говоря, порядок функции Уолша, полученной в результате перемножения функций Уолша порядка 1 и порядка1, равен поразрядной й. „„,1„, „, ',„,~„, "е ...,ь ~(~)+ п(0 ~ Выход 326 Глава 1б.

Помехозащита радиосистем передачи информации 1б.З. Обратная связь для адатпации к помеховой обстановке 327 реализации приемника «в целом», пропорциональная требуемому числу корреляторов, составит Сл — т = ц ~= ехр1Илф = е~, (16.37) где а= 1пд > О, т. е. экспоненциально растет с увеличением длины блока информационных символов. Для практически интересных значений Й такой приемник оказывается технически очень сложным и даже нереализуемым.

Для разрешения проблемы сложности используют регенерацию символов принимаемого сигнала (посимвольный прием), а затем обрабатывают полученную кодовую последовательность двоичных символов, используя цифровые схемы согласованных фильтров. Схема для приема и восстановления символов сигнала представлена на рис. 16.8 [281. » ных для приема «в целом», база увеличивается также за счет расширения спектра. Кроме того, повышение помехозащищенности всегда связано с некоторым усложнением систем передачи информации, т.

е. с увеличением аппаратурной избыточности. Использование информационной и аппаратурной избыточности путем применения кодов, обнаруживающих и исправляющих ошибки, а также при использовании приема «в целом» сигналов с большой базой— не единственный и, возможно, не самый лучший способ обеспечения помехоустойчивости. Дело в том, что названные методы помехозащиты систем передачи информации оказываются не гибкими. Они проектиру- ются для фиксированных, заранее определенных условий работы. Скорее всего — — самых тяжелых, наихудших. Но на практике помеховая обстановка в среде, где работают системы, может меняться. Соответственно могут меняться и требования к помехозащите: при меньшей интенсивности помех можно обойтись меньшей избыточностью и соответственно обеспечить более высокую скорость передачи информации.

Но для такой адаптации скорости передачи информации к изменяющимся помеховым условиям необходимо иметь обратный канал передачи данных от приемника к передатчику. Системы, использующие такрц,Крдщ,,„~рзываютсд,.,рц~Тес. „„,, 16.3. Обратная связь для адаптации к помеховой обстановке 329 328 Глава 1б. Помехозащита радиосистем передачи информации «решающая обратная связь»).

Иное название систем с решающей обратной связью — системы с переспросом. Очевидно, что при использовании решающей обратной связи по обратному каналу передается всего одна двоичная единица информации на каждый информационный блок в прямом канале. Третийметод использует одновременно принципы как информационной, так и решающей обратной связи. Это комбинированная корректи- Прямой канал Обратный канал рующая обратная связь в системах передачи информации.

Например, при решении об ошибке передачи сообщения по обратному каналу посылается квитанция-подтверждение, как при решающей обратной связи. Если приемник выносит решение о правильном приеме, по обратному каналу рет- Рис. 16.9. РСПИ с информационной обратной связью ранслируется все принятое сообщение. При этом появляется возможность Второй способ использования обратного канала - организация реша- для устранения трансформации на приеме одной разрешенной кодовой ющей обратной связи. В радиосистемах с решающей обратной связью про- комбинации в другую разрешенную, но тем не менее отличающуюся от верка правильности приема сообщения и принятие решения о необходи- переданной.