Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Двигатели внутреннего сгорания создают серии мощных импульсов длитель. ностью 0,2... 0,5 мкс; спектр тамих помех простирается до 2 ГГц с максимумом в диапазоне 30 ... 150 МГц. Помехи от ЛЭП занимают полосу от 3 кГц до 300 МГц с наибольшей интенсиваостыо на частотах до ЗО МГц; уровень помех быстро возрастает при увеличении линейного напряжения свыше 40... 70 кВ, причем максимум спектра смещается прв этом в сторону верхних частот. Особую группу источников помех образуют бытовыс электроустройсгва (холодильники, полотеры, электроинструмент н пр.); они особенно опасны для близко расположенных прием>сиков, имеющих с пнмн общую сеть питания, Борьбе с индустриальными помехами уделяется большое внимание. Для каждого типа источника устакэвливается максимально допустимый уровень создаваемых помех, указываемый в Общесоюзных нормах, введенных Государе~венной комиссией по радночастотам (ГКРЧ). Выполнение норм контролирует Государственная ннсяекцня электросвязи (ГИЭ).
11анример, допустимая мощность излучения промышленных, научных н мединивоких установок в пределах выде. лепных полос частот составляет 105 ... 1)о дБпВт*, а за их пределами — 50... ...57 дБпВт; допустимая мощность электроустройств с электродвигателями, эксплуатируемых в жилых домах, л полосе частот 0,1о ...300 МГц лежит в пределах 45.... 55 дБвВт, а в полосе частот 300... 1000 МГц составляет 55 дБвВт. " Децибел по отношению к 1 пВт. 8 — 12 225 7.3. НЕПРЕДНАМЕРЕННЫЕ СТАНЦИОННЫЕ ПОМЕХИ Помехи от работающих радиоорндств часто являются основным мешающим фактором, Онн могут вызывать в приемнике нежелателы~ые нелинейные эффекты и непооредственно проходить по соседнему и побочным кзналаы.
Электромагтштные изнучышя перцпатчнков делят на основные и нежелательные. Основное излучение сосгержит спектральные составляющие в пределах минимально необходимой полосы частот Пн, требующейся при данном классе излучения для передачи сообщений с заданной верностью и окоростью. Нежелательные излучения образованы составляющими вне полосы П,. Они могут дей. ствоеать на приемник через антенну, цепы коммутации и литания, технолопнческие отверстия в коргьусе и электромагнитных экранах, ухудшая его помехоустойчивость.
Неооновные излучения подразделяют иа виеполосные и побочные. Внеполооные излучения занимают полосу частот, примыкающую к полосе основного излучения, и обусловлены процессом модуляции рабочею сигнала. Борьбу с лоыехами этого вида ведут ие тольхо н нриемннке путем фильтрации сигналов, но н в самом источнике путом лучшей фильтрацни смгпалоз, опрзннчеиня спектра модулирующего напряженая, обеспечения линейности модуляционной характорнстнхи. Побочные излучения обусловлены нелинейными процессами в элементах передатчика, не связаоныыи с модуляцией, и могут возникать на частотах, значительно отличающихся от несущей частоты )ю Таковы излучения на гармониках, субгармониках и др.
Неосновные излучения передатчиков ухудшают электромагнитную совместимость радиосредств, опатову о~ш реглагчентируются Общесоюзными нормами Необходнмо также учитывать излучении гетеродмнов приемников, проннхающие в окружающее пространство через антенну, соедниителы~ые провода и шасси. По сущеслвующнм нормам, например, мощность излучения гетеродниов приемннтсон декаметровых воли не должна превышать 1,5 иВт. 7.4. ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ РАДИОПРИЕМА КАК КОМПЛЕКСНАЯ ПРОБЛЕМА Помехоустойчивость является орной из главных проблем теории и техники радиолриема. Она включает анализ восприимчивости приемника к радиопомехам, отыскание способов приема сигналов, обеспечивающих наиболыоую помехоустойчивость прм заданном классе сигналов и видах помех, и выбор средств технической реализации этих способов.
Задача приема сообщшшй прн наличии помех является типичной статно. тичиокай, Решающая цепь, определяющая, какое сообщение несет принятый сигнал, является важным функциональным элементом приемника. Раздел статистической теории связи — теория оптимальных методов приема — занимается оптимизацией характеристик этой цепи. Основная задача теории оптимальною приема состоит в формировании правила решения, синтезе струхтурной схемы решающего устройства в соответствии с выбранным критерием оптимальности ь заданнымн начальными огрэннченияыи с последующим количественным ацалязом характеристик устройства. 226 (7З ) 227 Разнообразие сигналов в системах радиоовязи обусловило опецкфиыу решения задачи оптимального приема.
Мзюжество дгшнретиых сигналов счетно и конечно; множество непрерымных сшналов непрерывно и несчетно, и для пнх следует различать передачу значений и передачу колебаний. Первый случай соответствует дискретной передаче непрерывных сообщений; при этом значение информационного параметра на интервале длительности сигнала остается неизненнььм, но является случайной величиной. Второй случай — это обычная аналоговая передача, например, телефонных сообщений, и здесь информационный параметр — сдучайиан функция времени.
Прием сигналов ~в порндке указанного перечисления называют в теории связи различением сигналов (и случае двоичных оилналов с двоичной паузой говорят от обнаружении сигналов), оценкой параметров сигналов, воспроизведением сообщений. Между этими видами приема нет принципиальных разлмчнй, однако при решении оптимизационных зццач имеюпся некоторые особенности как в подходе, так и в иопольэуемом математическом аппарате.
Подробно эти задачи рассматриваются и курсе теории передачи сигналов. Для выяснения .решения иеобходым определенный минимум априорных оведений о еигналах и помехах в виде одно- нли многомерных законов распределения вероятностей р(х) наи плотности вероятностей Ю(х). Параметры сигнала, изменяющиеся по закону передазаенога сообщения, являются информационными, значения их на приеме неизвестны, а закон распределения определяется априорным распределением сообщений.
Если в принимаемом сигнале неизвестны только мнформациомиые параметры, то говорят, что сигнал известен точно. Если же неизвестны и остальные парамепры, то имеем сигнал с неизвестиымн параметрами. Последние могут быть случайными величмнами или случайными функциями времени; при этом гоеорят о сигнале со случайнымн параметрами. Полное знание априорных свцценнй о сообщениях н помехах прн сигналах, известных точно, обеспечивает наины(сшую достоверность решения и максимальную помехоустойчивость приема.
Такую помехоустойчивость назьвагст потенциальной, а реализующий ее приемник в идеальным В реальных, условиях всегда амеетсн некоторая меопределенвость сведений о сигналах и помехах, и реальная помехоустойчивость ниже потенциальной. Теория статистических решений, используемая в задачах оптимального приема, †э теория принятия решений в условиях неопределенности.
Ооновополагающммн понятиями ее служат функция потерь н средгий риск, Задача состоит в тем, чтобы иа осиовамни анализа омеси л(г) сигнала х(г) и помехи и(() вынести решение у=у[а(О) о том, какой сигнал передавался. Внд фупкциопалыгой.зависимости р(з) определяет правило решения. Решение у может отличаться от жтинною значения х из-за действия помех, Поэтому принятие кажного решении сопровождается ркском, ззвисящнм от х и у. Функция С„(л; у), назьгваемая функцией потерь, зависит от назначения рзщиолинии и требований к прмнимаемьгм сообщениям. Правило выбора ее заключается в том, что она должна быть адекватна физической природе задачи и быть тем больше, чем сильнее расходятся оценка сигнала н его истинное значение.
Поскольку аргументы х и у случайные, то функция С„ также случайная, н для возможности использования ее для описания качестза приема вводят математическое ожидание функции потерь Яа= Е(Сн(хй ТП Я' С„ (х; у) = (у в х)з. Подставив это эвачеине в (7.2), получим (7«4) )со = Е Ну ") ) т. е. средний, риск представляет собои среднекнадратическуьо ошибку и, следовательно, широко иопользусыый критерий минимума среднеквадратичеокой ошибки является частным случаем приторна минимума )7» при функции потерь вида (7 4). Пример 7.3.
При подаче дискретных сигналов в радиосвязи обычно используется простая функция потерь С„(хь; д) = ( (7.5) 0 при ь=!. В этом случае соглаоно (7.3) имеем зь зь )7о= Со ~р(х!) ~~~',Р(уу)х!) =Сорош (7.6) ! ! 1 ь где Рои — средняя вероятность ошибки приема. Следовательно, оптимальный цриеминк при простой функции потерь минимизирует вероятность ошибки. Та-' кой приемник, как известно, называется оптимальным по Котельникову, а кри- 228 называемое средины риском. Оптимальным считается приеьгиик, который прн заданном виде функции С обеспечивает минимум )7». Оптимизация приемника с позиций теории статистических решений сводится к отысканию правил решег ния, минимиэцруьощих средний риси. Такие правила называются байесовоььнмц Для непрерывных сигналов средний риск )7о= ) ) С„(х; у))у«(х; у)«(х«(у, (7.2) ~х ву где 8, Я вЂ” области возмомкиых значений х и у.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
