Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1151848), страница 109
Текст из файла (страница 109)
г, бом обработки сигналов (когерентная, некогереитная и т. д.). Среднюю вероятность ошибки при медленных общих замираниях можно оценить, усредняя Р, (р) по закону распределения гс(р): Тогда для канала с рэлеевскими замираниями при некогерентном приеме ортогональных сигналов с активной паузой ( ьг) 2ь ( йг1 Р (Ь)= ~ — ехр~ ~ г ехр г ~Й= г ' где и, — среднее значение и = (р /)г, )и, . Сравнивая формулы вероятности ошибки в каналах с замираниями и без замираний, видим, что для получения одинаковой вероятности ошибки, например 10~, необходимо увеличить мощность сигнала в канале с замираниями в 600 раз. Заметим, что поскольку зависимость вероятности ошибки 2 от параметра и — монотонно убывающая функция экспоненциального характера, то любые флуктуации й относительно среднего значения Ь,р приведут к увеличению вероятности ошибки независимо от вида распределения и(Ь), т.
е. Р, Я > Р, (Б, ). Вероятность ошибки Р, (и) недостаточно полно характеризует качество приема, особенно при передаче сообщений, длительность которых соизмерима с интервалом корреляции замираний. В этом случае вероятность правильного приема сообщений в различных сеансах будет разной. В такой ситуации часто пользуются понятием надежности по помехоустойчивости Р(Р. ~ Р„„). Если известны характер замираний п(й), способ приема (функциональная связь между Р, и й) и значение Р „, то можно записать Р Р(Р <Р )=Р(Ь(Ь „)= / и(Ь)сйг. Нмп Для канала с рэлеевскими замираниями 558 9.4, Передача и прием дискретных сообщений Р(Рсы ~Ряс„)= ) —, ехр —, сг/г =ехр — ", (9.6) ср Учитывая, что при некогерентном приеме двоичных символов Р „= 0,5ехр( — /г' „/2), получаем Р(Р,.
Р,.„) =(2Р,„)" ~. где Р, — средняя мощность сигнала. Если теперь предположить, что постоянной. Система, использующая адаптивной с переменной длительностью посылки (рис. 9.12). в В состав такой РСПИ входит прямой канал, по которому передается информация от источника к потребителю, и обратный для получения информации о требуемой скорости передачи. На приемной стороне в анализа- Т, = Т„р'„/р', то д станет величиной такой принцип работы, должна быть прямой нкс Рнс.
9.12. Структурная схема РСПИ с пере- менной скоростью передачи При низкой достоверности и надежности принимаемой информации в канале с замираниями требуются специальные меры для их повышения. Увеличение мощности передатчика, как видно из соотношений (9.6), неэффективно. Для повышения помехоустойчивости СПИ в канале с медленными замираниями применяют кодирование, разнесенный прием и передачу с переменной скоростью. Поскольку интервал корреляции медленных замираний т„значительно больше длительности посылки Т„то уровень сигнала на входе приемника с большой вероятностью сохраняется постоянным для серии посылок. Поэтому существует тенденция к группированию ошибок в пачки.
Дискретный канал, в котором ошибки группируются в пачки, обладает памятью, и для повышения достоверности передачи в нем могут применяться помехоустойчивые коды с перемежением символов. Принципиально можно избавиться от флуктуаций уровня сигнала на входе решающей схемы, если длительность сигнала сделать обратно пропорциональной коэффициенту передачи канала по мощности. Действительно, на выходе согласованного фильтра отношение сигнал — шум имеет вид ~,г 2РТ вЂ” р 9. Радиотехнические системы передачи инфармации торе канала (АК) оценивается текущее отношение й' и определяется требуемое значение скорости передачи, которое кодируется в кодере (К),модулирует высокочастотную несущую в модуляторе М2 и по обратному каналу передается на передающую сторону, где эта информация демодулируется в демодуляторе ДМ2, декодируется в декодере ДК и управляет работой модулятора М1, обеспечивая необходимую скорость передачи.
Поскольку в большинстве случаев источник выдает информацию с постоянной скоростью, а передача ее по каналу осуществляется с переменной скоростью, то на входе модулятора М! и выходе демодулятора ДМ! прямого канала включают буферные накопители (БН), которые выполняют согласование источника и канала. Для управления работой модема служат устройства УУ1 и УУ2. Эффективность работы РСПИ с адаптацией по скорости передачи определяется тем, насколько синхронно будет изменяться Т,, и коэффициент передачи р.
Очевидно, что запаздывание информации о параметрах прямого канала должно быть значительно меньше интервала корреляции замираний. В реальных системах для облегчения работы системы синхронизации модема скорость передачи посылок по прямому каналу изменяют дискретно. Предельным случаем дискретизации является передача информации «пакетами» в моменты «хорошего» состояния канала, что имеет, например, место при использовании метеорного канала. Адаптивная система позволяет повысить помехоустойчивость, однако требует наличия обратного канала, что не всегда может быть обеспечено. Кроме того, она оказывается практически неработоспособной при замираниях, интервал корреляции которых меньше или соизмерим с запаздыванием информации по обратному каналу.
Эффективным способом повышения качества передачи по каналам с замираниями является разнесенный прием. Сущность его заключается в том, 'гго демодулятор принимает решение о переданном символе по нескольким сигналам, несущим одну и ту же информацию. Основным условием для эффективного приема разнесенных сигналов является независимость замираний в каналах. Разнесенный прием подобен резервированию устройств, обладающих конечной надежностью. Если, например, надежность передачи в одном канале равна Р,(Р < Р, ), то вероятность того, что Р будет меньше Р „в одном из Е каналов, определяется формулой РЯР < Р, ) = 1 — (! — Р,(Р < Р„„))~.
При низкой надежности Р, < УЕ разнесенный прием позволяет ее повысить примерно в Е раз. Следует различать способы разнесения и объединения сигналов. Разнесение сигналов заключается в организации каналов, в которых полностью отсутствует нли мала степень корреляции уровней сигналов. В РСПИ при- 560 9.4. Передача и прием дискретных сообщений меняют следуюшие способы разне- сФ Ад б сепия сигналов: по времени (он сво- 'ре дится к повторению сигнала через промежутки времени, превышающие г с рс в интервал корреляции замираний); по рс частоте (сигнал дублируется по многим частотным каналам); прием на И различные антенны, разнесенные в рс ,рс пространстве или расположенные в одном месте, но с узкими диаграм- Рнс.
9.13. Схема объединения канаяов мами направленности, позволяюши- при разнесенном приеме ми разделить сигналы по углу прихода; прием на две антенны, расположенные в одном месте, но принимающие электромагнитные волны различной поляризации (поляризационное разнесение). Поскольку демодулятор дискретных сигналов (рис. 9.13) в общем случае содержит набор согласованных фильтров (СФ), амплитудные детекторы (АД) и решаюшую схему (РС), то сигналы можно объединять на входе согласованных фильтров, на входе решающей схемы и на ее выходе. Соответственно, различают разнесенный прием с когерентным сложением сигналов (точка а), с последетекторным некогерентным сложением сигналов (точки б) и с дискретным сложением сигналов (точка в). В первых двух случаях для получения максимального отношения сигнал — шум на входе решающей схемы необходимо складывать сигналы с весовыми коэффициентами, определяемыми )2,(2).
Действительно, нет необходимости складывать сигналы в каналах, в которых на данный момент присутствует только шум или очень слабый сигнал. Кроме того, при когерентном сложении фазы всех суммируемых сигналов должны быть одинаковы. Поэтому для реализации разнесенного приема необходимо измерять уровень и фазу сигналов, приходяших по разным каналам, осуществлять их коррекцию и только потом суммировать. Значение )2 при оптимальном разнесенном приеме с когерентным 2 сложением равно сумме значений й, в каждой ветви: М ц1ср =1 121 ср щ где Ь,' =122 /Е. 1 ' р',(2) Величина — ~ ' случайная, Плотность распределения ее опреде- 2 ~'=! )21ср ляется видом замираний коэффициента передачи отдельного канала и(р) и 561 9.
Радиотехнические системы передачи информации Рис. 9.14. Схема объединения каналов при разнесенном приеме с когерентным сложением сигналов числом ветвей разнесения Е. Ее среднее значение равно 1 независимо от вида распределения н (р), а дисперсия обратно пропорциональна Л. Следовательно, с увеличением числа ветвей разнесения при фиксированной суммарной мощности сигнала, передаваемого по всем каналам, дисперсия флуктуаций на входе решающей схемы уменьшается и при Š— х стремится к нулю.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
