Фомин Н.Н., Буга Н.Н., Головин О.В. и др. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.Н.Фомина (2007) (1095358), страница 76
Текст из файла (страница 76)
Поэтому схему ШОР нецелесообразно использовать в каналах, перегру>кенных сосредоточенными помехами. При втором способе амплитудной селекции тракт УПЧ строится по схеме ШОУ: широкополосный усилитель — АΠ— узкополосный усилитель, а уровень о~ раничения устанавливается исходя из соотношений (/х < (/пс и 1/„, < (/,и, При поступлении прямоугольных импульсов помех с амплитудой (/„х, и длительностью Т„ на выходе широкополосного усилителя появляется импульс с экспоненциальной огибающей длитслыюстью Ткм!/П„,т, а на выходе ограничителя формируется трапецеидальный импульс с амплитудой (/и, = (/пх,Кх,гсхр( — Т„/2т„о), где К„е — коэффициент передачи широкополосного усилителя; т„о=1/ЗПхе — постоянная времени резонанс|юго контура с полосой 1!„е. Длительность этого импульса Т„= ~ 1и((/х,пКпо/(/и,).
В узкополосном усилителе с постоянзппп ной времени контура тт>=1/ЗП,„колебания будут нарастать и в момент / = Т„достигнут значения (/и „, = К,„(/и, ', 1 — ЕхР ( — 2((1п/Ппо) 1и (Кн,„(/и х /(/„, )1) '. 384 ГЛАВА В Так как амплитуда полезного сигнала, для которого П„, =ПТ„ составляет (/„„= К,„„К э (/, „„„, то отношение ((/„„/(/„„,)„„,„= (1 — ехр [ — 2(П„/П„„) 1п ((/„.„,/У„),„]] Таким образом, при ((/,„,/(/„„),„>1 схема ШОУ обеспечивает тем больший выигрыш в помехоустойчивости, чем больше отношение П „/П, . Однако с расширением П „возрастает число сосредоточенных помех и, как следствие, вероятность образования комбинационных составляющих помех на выходе АО, проникающих в полосу П„„и способных вызвать подавление сигнала. Поэтому обычно выбирают П у (2 5 7) Пуу. Для ослабления импульсных помех применяется также квази- согласованная филь~рация.
Отношение сигнал/помеха на выходе КСФ зависит от формы сигнала и АЧХ фильтра. Так, для импульсных сигналов прямоугольной формы длительностью Т, и фильтра в виде одиночного резонансного контура Ь,я= 2 = 0,5Ь„,„,[1 — ехр( — 2П 4Т)]'/П„в ехр( — 4П„4Т), Следовательно, значение л„~, возрастает с уменьшением полосы пропускания фильтра П„~. Однако чрезмерное сужение П„,~, при длительных сигналах может ухудшить помехоустойчивость приема при сосредоточенных помехах. Интегральный прием также ослабляет действие импульсных помех. Превышение сигнала над помехой на выходе интегратора л-,.=Р,Т,.Ы„'П„~,й(П,4Т), а коэффициент энергетического выигрыша по сравнению с КСФ Р = 3,32 1п(П„~,Т)/П„~,Т,. Таким образом интегральный прием сравнительно мало уступает оптимальной фильтрации, но проще в технической реализации.
При приеме дискретных сигналов на фоне длительных импульсных помех момсет оказаться эффективной система БАРУ, избирательное действие которой основано на различии длительностей сигнала Т, и помехи Т„. При отсутствии БАРУ помеха может перегрузить усилительный каскад и блокировать сигнал. Постоянная времени системы БАРУ составляет 0,25...0,5 мкс, и поэтому она реагирует на помехи длительностью 5...10 мкс. В цифровых радиолиниях в спектре излучаемых сигналов могут присутствовать интенсивные дискретные компоненты, создающие помехи аналоговым линиям с ЧМ сигналами. Поэтому здесь такзке рекомендуе~ся применять СД в виде кодов Хаффмена.
Для подавления импульсных помех в РПрУ могут использоваться компенсаторы. Быстродействие таких устройств должно быть значительно выше, а сами они отличаются большей сложностью, чем компенсаторы сосредоточенных помех [1]. Электромагнитные помехи в радиоприемных устройствах 385 8.4. ФЛУКТУАЦИОННЫЕ ПОМЕХИ Внешние флуктуационные помехи обычно связывают с приемной антенной (см. З 1.5). Спектр шумового излучения РПдУ занимает широкую полосу частот и расширяется с повышением несущей частоты. В полосе П, уровень шумового излучения значительно ниже уровня основного излучения.
Однако вне этой полосы шумы могут создавать ощутимые помехи близко расположенным радиоприемникам. Шумовое излучение гетеродинов РПрУ значительно более слабое, чем РПдУ, и практически мало сказывается на помехоустойчивости приема. В большинстве случаев флуктуационные помехи можно считать стационарным случайным процессом, мгновенные значения которого подчинены нормальному закону с нулевым средним значением, фаза имеет равномерное распределение, а огибающая— распределение по закону Рэлея.
Флуктуационные помехи — «гладкие» и имеют пик-фактор 1,ф= 3. Флуктуационные помехи всегда присутствуют в канале связи и по своей физической природе не могут быть устранены полностью. Они способны вызывать маскировку, подавление, искажения сигналов. Маскировка обусловлена тем, что выбросы помех могут иметь большую величину и различить рабочие сигналы на их фоне становится трудно; она затрудняет слуховой прием телефонных и телеграфных сигналов, «засоряет» репродукцию в каналах факсимильной связи элементами, отсутствующими в оригинале изображения. Интерференция сигналов и шумов приводит к тому, что при определенных фазовых соотношениях сигнал может оказаться подавленным.
При передаче дискретных цифровых сигналов возможны искажения элементарных сигналов и трансформация кодовых комбинаций. Спектр мощности флуктуационных помех — равномерный во всем диапазоне радиочастот. Однако функциональные элементы РПрУ имеют ограничивающий ДД порог ограничения 1гм и не могут пропускать сколь угодно большие шумовые выбросы.
Поэтому приходится считаться с возможностью ограничения мгновенных значений шумов, что нарушает гауссовость их распределения. Результатом ограничения является появление в спектре выходных сигналов дополнительных составляющих. При наличии сигналов с амплитудой Бг,и, нормированной относительно значения а .
огибающая результирующего колебания подчинена закону Раиса: 1Р(Чх) =г)рехр[ йр + ЧсУ~Ло<г)гг г)г) где Чг Г)си)ои1 Чр1риУош 1)р = 1г', + 1г' „,; 1е(г)г; г),) — модифицированная функция Бесселя нулевого порядка. Вероятность превышения огибающей уровня Бг„ ГЛАВА 8 рК „, >У„) = р(д,„) = 1%(д )гав„ Чог где д„,= У,„/о . При д, »1 можно пользоваться приближенным выражением р(д„= 0,511+Р(д,— о„.)1, где Р() — функция Крампа. Отсюда следует, что при увеличении У,„вероятность появления шумовых выбросов резко снижается, что свидетельствует об эффективности амплитудной избирательности. В течение 1с среднее число шумовых выбросов огибающей Ф,= аУ,„ехр( — У',„/2п')/ 12кп, где коэффициент а зависит от формы АЧХ и полосы П,ф резонансного фильтра.
Так, для контуров с прямоугольной и колоколообразной формами АЧХ соответственно имеем а„,=1,82П„~ и а,= 2,5Пмв а средняя длительность шумовых выбросов на уровне У„„для указанных фильтров Т „,=1,45п /П ~У,„; Т „= =и /П яУ,„. Для повышения качества приема сигналов на фоне флуктуационных помех используются согласованная фильтрация, интегральный прием, оптимальная обработка сигналов при байесовых правилах решения, помехоустойчивое кодирование, робастные алгоритмы и др. 8.8. МУЛЬТИПЛИКАТИВНЫЕ ПОМЕХИ Физические причины возникновения мультипликативных помех в радиоканалах. При анализе помехоустойчивости приема дискретных сообщений в большинстве случаев полагаю~, что какие-либо эффекты последействия отсутствуют и рассеяния переданных сигналов во времени, по частоте или пространству не происходит.
Однако реальные радиоканалы, такие как ВЧ с ионосферным отражением, ОВЧ с ионосферным рассеянием, дальним тропосферным рассеянием, обладают памятью. Неоднородности среды распространения, порождающие отражения радиоволн, наличие в тракте передачи энергоемких реактивных элементов вызывают отклонения от идеальной передаточной функции канала в занимаемой полосе частот и растягивание во времени (рассеяние) отклика канала на приемной стороне по сравнению с длительностью переданного сигнала.
Полное описание временного рассеяния сигналов в линейном канале дает его импульсная характеристика фд г), представляющая собой отклик канала на единичный импульс 810 — Г+Г), поданный в момент — Мерой временнбго рассеяния является длительность фб г) по г,. Отклонение фб с) по форме от функции Дирака 8(г) приводит к наложению случайных откликов канала на отдельные Элехтромагнитные помехи е радиоприемных устройствах 387 отсчеты сигнала, т.е. к внутрисигнальной интерференции (ВСИ) и, как следствие, к искажению формы принимаемых сигналов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
