Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Это — пехогерентный 1, приводят к несущественному снижению уров паме стойчнвости оптимального припрнемник н помехоустойчивость его ниже п хау емноиа. 7 )() ВРЕМЕННАЯ СЕЛЕКЦИЯ И НАКОПЛЕНИЕ СИГНАЛОВ Основными признаками времышой селекции яв ляются длительности импульса, его фронта и среза, период повтор и то ения отдельных посылок или их кодовых комби>наций, полажение рабочих импульсон р иа оси в емепи относительно опоримп званых помех, длн.
ного, ремемна . В 'я селекция позволяет ослабить действие у х нетельиость которых отлична от ра бочкх сигналов, а танже широкололоспы синхронных импульссв помех. еэ льтаты для сииженкя порогового отношения сигнал-шум при Хорошие результаты д я ет сочетание временной селекции заданной е в роятности правильного приема дает сочетание н ным накоплением. Метод накопления р д н ным н ....
и есгавимпульоных сигналов с когерентным н й бег собой частный случай оптимальной фильтрац, д ни, ког а помеха служит ваяет со й й .„иль ации метод пакопле- . В отличие ат оптимальной согласованной л тр лый шум, от. ммато а или пиния независимо от орм ф . ы сигнала реализуется с помощью су р тегратора. Для илл>острации воэможностей м д сто а накопления рассмогрич задачу реей У«на не шума п(1).
При нспальзогистрации видеоимпульсов с амплнту>дой « занан сумматора в те >ение заданного времени а ер Т б ется некоторое число отсчетов й> смеси г =х г(1) =х(1)+н(1), Если интервалы между соседними импульсами оигнала превышают и т н ервал корреляции помех, то на выходе су тор чкм л> ,, = й ис+,", и,. г ! 239 где ш — значение фуншши л(Л в мо ( ) моменты фиисапии амплитуды 1-го импульса (1=1,Ф). Вто — ). рос слагаемое характеризуется дисперсией озв /тоз, оૠ— дисперсия функции л(1). Тог а п ерсие о, оз„, где Ла =И/з / з„ н ( ).
огда превышение сигнала прн накоплении а.а= «/оз . Так иан в отс тсутсгвне накопления превышенне Л'а.а=(/за/оз, то выигрыш прн накоплении составляет У раз. ал= а/О «, При использовании интегратора в кач гр тор в качестве накопителя выходное напряже- гв ивы*У) = (/с+(1/Тн)) х(1) т(К о дисперсия помеховой составляющей, х 3 щей, характеризуемой вторым слагаемым, о,( то 1Т, где т — инте ал но. / , — ре корреляции помехи. Поэтому Л«.«~)Л а.аТ«/т. ак кек отношение Т,/т равно числу Л/ неко ели аин то оказывается проще.
„то а способа зивииаленгны, ио реализация ннтегр..„-.. ...„..ання час- 7Л1. АМПЛИТУДНАЯ СЕЛЕКЦИЯ СИГНАЛОВ п льсными п В амплитудных селекторах, предназначенных для бор б у помехами, используются три основных типа ст о" рь ысим. для выделения имп льсов, х типа устройств: у сов, амплитуда У, которых превышает фиксированный овень У (устройство максимальной амплнтудля выделения импульсов, амплитуда которых У , меньше фикния, (устройство минимальной амплитуды). електор первого типа осуществляет ограничение напряжения снизу и использ етс у я для отделения сигналов от импульсных по- мех меньшей амплит ды, л у, улучшая тем самым превышение сигна- ла.
електор второго типа осуществляет ограничение сверху. Так третьего типа п е с действует ограничитель амплитуды импульсных помех. Се р дставляет собой комбинацию селекторов миниелектор мальной и максимальной амплитуд. ' Если помеха в ви е б .
полностью подавлена, т и иде белого шума принципиально не може б т ыть , то импульсные помехи теоретически могут ыть устранены полностью. Практические способы подавлен пульсных пом авления им- ские и ко ек и ех можно разделить на компенсационные, , динамичеррекционные. Компенсация возможна додетекторна последетекто ная, р, Устройство додетекторной компенсации — двухт торная или канальное; оно содержит рабочий тракт, воспринимающий суммар- ное колебание а(1) =х(1)+у(1)+п(1), и компенсационный тракт, расстроенный относительно несущеи частоты сигнала н г ала на некотоу,г„. утем преобразования частоты и фазирования на выходе компенсационного тракта можно сформировать импульс- ную помеху с такими же параметрами, что и в рабочем тракте, н путем вычитания компенсировать ее.
Однако такие устройства тре- буют высокой идентичности характеристик обоих трактов, а сам компенсационный тракт может быть каналом для прохождения со- 240 241 средоточенных помех; поэтому они не получили широкого распространения. Коррекционные способы основаны на использовании в системе связи помехоустойчнвых кодов с избыточностью, Динамические способы используют сочетание амплитудного ограничения с времсннбй селекцией.
Амплитудное ограничение применяется в нескольких вариантах. В одном из них тракт усиления промежуточной частоты содержит широкополосный линейный усилитель (Ш), амплитудный ограничитель (О) и узкополосный усилитель (У). Это послужило причиной названия способа — Ш-О-У. Уровень ограничения У„ выбирается ниже среднеквадратического значения суммарного напряжения сигнала и шумов н сохраняется постоянным.
Пусть на приемник действуют сигнал длительностью Т, и кратковременная импульсная помеха длительностью Т,<<Т,. На выходе линейного тракта амплитуда помехи У„ пропорциональна Л , т. е. с расширением полосы П амплитуда У. растет. Одновременно импульс помехи сужается и участок поражения сигнала 1„„, в пределах которого У,(У„, уменьшается. Ограничитель выравнивает амплитуды помехи и сигнала. В узкополосном усилителе, для которого ПТТ«ж1, происходит дальнейшее подавление помехи; сигнал >ке успевает нарасти до своего установившегося значения.
Оценим выигрыш в превышении сигнала Лз,„, даваемый цепью Ш-О-У. Если в усилителе У используется одиночный резонансный контур, то огибающая выходного напряжения и (1) = У, [1 — ехр ( — 2Пт 1)[, где Уа — установившееся значение колебаний. Тогда для моментов времени окончания импульсов сигнала и помехи будем иметь и,(Т,) жУа „; пп(Т„) ж 2УеПтТ„ и на выходе усилителя А~а ж П~„~4П~ Ла„где Л =- П Т . Таким образом, цепь Ш-О-У обеспечивает тем больший выигрыш в помехоустоичивости, чем больше отношение П /П, Наличие амплитудного ограничителя может отрицательно сказаться на помехоустойчивости при сосредоточенных помехах. Пусть, например, в полосу П попали две помехи с частотами /ш и /„з, лежащими впс полосы Л„.
В приемнике с линейным додетекторным трактом эти помехи будут отфильтрованы. В приемнике Ш-О-У на выходе ограничителя возникнут комбинационные частоты 2/,1 — /,з, 3[«,— 2/„, (см. $7.5) и другие, которые могут попасть в полосу Л„ и при достаточной интенсивности подавить сигнал. Таким образом, при увеличении отношения П /Л, сильнее подавляются импульсные помехи, но возрастает вероятность подавления сигнала сосредоточенными помехами из-за увеличения их числа в полосе П . Поэтому обычно выбира1от П =(2,5...
... 6)П„. 7З2. РАЗНЕСЕННЫР( ПРИЕМ СИГНАЛОВ Разнесенный прием — эффективный метод борьбы с замираниями. Для воспроизведения переданного сообщения в этом случае используется пе одна, а несколько реализаций сигналов, отображающих данное сообщение. Идея метода заключается в том, чтобы, ослабив корреляцию между реализациями сигналов, уменьшить вероятность одновременного замирания принимаемых сигналов н, комбинируя их, повысить верность и скорость передачи сообщений. Различают прием: пространственно разнесенный, когда сигнал одновременно принимается несколькими разпесеннымн в пространстве антеннами; с разнесением по поляризации, при котором используются различно поляризованные приемные антенны; с угловым разнесением, использующии сигналы, которые проходят в место приема с,некоторым сдвигом по углу в вертикальной и горизонтальной плоскости.
Наименьшие размеры антенного поля при пространственном разнесении получаются при поперечном горизонтальном расположении приемных антенн. Поляризациоппое разнесение сигналов наиболее эффективно для борьбы с поляризационными замираниями на декаметровых волнах; в микроволновых каналах эти замирания выражены слабее. Угловое разнесение сигналов наиболее эффектинно в микроволновых диапазонах. Наиболее распространен пространственно разнесенный прием. При этом чаще других используется сдвоенный прием. Строенный прием дает сравнительно небольшой дополнительный выигрыш и применяется реже; еще реже — счетверенный. Принимаемые реализации сигналов комбинируются, образуя групповой сигнал е~р (!) ~ ~ел [р! (г) х (!) + и (г)) ! ! подвергающийся дальнейшей обработке в решающем устройстве.
Здссь рх(7) — коэффициент передачи Й-го тракта разнесения; !)в кратность разнесения, т. е. число реализаций сигнала, используемых при формировании группового сигнала; ее — весовой коэф. фициент, характеризующий способ формирования группового сигнала. Групповой сигнал может формироваться путем автовыбора тракта разнссення, линейного или взвешенного сложения парциальных сигналов, а также комбинированным способом. При авто- выборе з,р(7) представляет собой реализацию принятого сигнала в выбранном тракте разнесения; при других способах он образуется комбинированием сигналов в нескольких трактах. При неоптимальном автовыборе !7 тракты разнесения, содержащие индивидуальные антенны и приемники, подключают к решающему устройству, которое путем коммутации выбирает тракт с превышением сигнала Ь', больше заданного порогового значения Ьр,„р.
242 Рис. 7.7 Этот тракт используется для приема до тех пор, пока Й', не станет ниже Й', „,р, после чего он отключается и выбирается другой тракт со значением Ьр,)Йе, „,р и т. д. Весовые коэффициенты при таком способе 1 при Й=г; "=( (7.7) 0 при ЬМг, где индекс г соответствует тракту, для которого в данный момент времени Ь',)Ь', „р. Недостаток способа в том, что выбирается не лучший тракт с Йе,,„, а любой, удовлетворя!ощий пороговому условию. При оптимальном автовыборе приемный тракт характеризуется значением Ь',=Ь', „; коэффициенты е! по-прежнему определяются условием (7.?), но индекс г соответствует лучшему тракту. Схема оптимального автовыбора при сдвоенном приеме показана на рис. 7.7.