Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1151848), страница 118
Текст из файла (страница 118)
Можно показать, что при использовании кода с избыточностью помехоустойчивость «приема в целом» выше помехоустойчивости поэлементного приема с исправлением ошибок, однако уступает помехоустойчивости поэлементного приема с обнаружением ошибок и переспросом по обратному каналу. При использовании кода без избыточности «прием в целом» не имеет преимушеств по сравнению с поэлементным приемом. 599 9. Радиотехнические системы передачи информации В общем случае вычислить вероятность ошибочного приема кодовой комбинации трудно. Однако иногда, например при использовании ортогональных, биортогональных и симплексных кодов, эту вероятность можно выразить через интегралы, которые можно определить численными методами.
Недостатком «приема в целом» является то, что он требует значительно более сложной аппаратуры по сравнению с поэлементным приемом. В частности, для его реализации требуется 2" корреляторов. Очевидно, что при достаточно эффективном коде (такой код является длинным) «прием в целом» технически нереализуем. Например, если используется (и, к)-код с /с = 10, то демодулятор, реализующий «прием в целом», будет состоять из 1024 корреляторов или согласованных фильтров. В связи с трудностями построения оптимального демодулятора для «приема в целом» большое внимание уделяется алгоритмам приема, которые не используют всю информацию о принятом сигнале, но допускают меньшие потери по сравнению с поэлементным приемом. Такие алгоритмы являются двухэтапными, как и при поэлементном приеме.
Однако на первом этапе решение о переданном символе не принимается, а запоминаются значения напряжений на выходах корреляторов или согласованных фильтров, предназначенных для приема различных символов, из которых составляются кодовые комбинации. Такой вид решения называется «мягким».
Как известно, эти напряжения пропорциональны логарифму функций правдоподобия и несут информацию о степени соответствия принятого сигнала тому или иному символу. Их использование при дальнейшей обработке (декодировании) и позволяет получить лучшие результаты по сравнению с поэлементиым приемом. В реальных системах выходные напряжения обычно квантуются и представляются числами, т. е. вместо оптимального аналогового декодирования по максимуму правдоподобия используют цифровое декодирование. Цифровое декодирование уже при восьми уровнях квантования практически дает такие же результаты, что и аналоговое декодирование [1331.
В то же время оно значительно проще в реализации. Существуют и другие методы приема, занимающие промежуточное положение между поэлементным приемом и «приемом в целом», например прием по наиболее надежным символам. В его основу положен тот факт„что при применении кода с кодовым расстоянием Ы любую его комбинацию можно декодировать, если «стереть» а~-1 символ. устройство приема состоит из двух решающих схем. Первая из них вычисляет апостериорные вероятности и принимает предварительно решение о переданном символе. Полученная последовательность символов подается на вторую решающую схему, куда также поступает информация об апостериорных вероятностях. 600 9.б.
Многоканальные имногоадресные системы Декодирование выполняется по н — с! + 1 наиболее надежным (имеющим большие значения апостериорной вероятности) символам. Описанный метод дает лучшие результаты, чем поэлементный прием, так как в нем частично используется информация об апостериорных вероятностях, но уступает приему в целом, так как информация о Ы вЂ” 1 менее надежных символах не используется. 9.6. Многоканальные н многоадресные системы 9.6.1. Принципы многостанцнонного доступа Существующие в настоящее время и проектируемые СПИ должны обеспечивать одновременной связью большое число стационарных и подвижных объектов, произвольно расположенных на некоторой территории.
Вследствие этого перспективными являются многостанционные СПИ. В таких системах необходимо осуществлять многостанционный доступ (МСД) в общий частотный канал, при котором корреспонденты передают (и принимают) независимо друг от друга информацию тогда, когда в этом возникает необходимость. Многостанционные СПИ играют основную роль при построении систем связи с подвижными объектами (самолетами, кораблями, автомобилями). Многостанционный доступ в общий частотный канал является наиболее целесообразным методом построения спутниковой системы связи — важнейшего звена Единой автоматизированной сети связи.
В состав таких систем (рис. 9.36) входит обычно! корреспондентов, каждый из которых является источником дискретной или непрерывной информации (ИИн где ! = 1, 2, ..., !). Сообщение каждого корреспондента в передатчике П преобразуется в сигнал ея!). Однако системы МСД имеют ряд существенных отличий от многоканальных систем.
Так, групповой сигнал гг(!) образуется в результате сложения радиосигналов корреспондентов непосредственно в канале, отсутствует временная синхронизация источников информации, уровни принимаемых сигналов могут существенно отличаться, например в силу разных протяженностей трасс распространения. Наряду с помехами канала в системах МСД действуют специфические для этих систем искажения, связанные с влиянием сигналов корреспондентов друг на друга при выделении их из группового сигнапа (межстанционные помехи). Уменьшение этого влияния и соответственно ослабление искажений передаваемых сообщений могут быть достигнуты правильным выбором сигналов е(!) и методов их выделения из группового сигнала.
В системах МСД все сигналы е,(!), ! = 1, 2, ..., !с, называемые адресными, могут или заранее распределяться и закрепляться за конкретными 601 9. Радиотехнические системы передачи информации Рис. 9.36. Структурная схема многостанцнонной РСПИ корреспондентами, или выделяться только на время сеанса связи, после которого эти сигналы используются другими корреспондентами системы. Метод распределения сигналов между корреспондентами определяется взаимодействием станций в системе МСД и активностью корреспондентов.
Активность корреспондента в системе МСД характеризуется вероятностью р, передачи им информации в некоторый момент времени. В зависимости от типа системы значение р, может меняться в широких пределах, однако в большинстве случаев р, «1. Вероятность того, что в данный момент времени активными являются 1, корреспондентов, определяется биномиальным законом, который записывается в следующем виде: р11,)=С,' р';11-р,)'- '*, 19.20) где биномиальный коэффициент С,* — число сочетаний из 1, по 1,; — обшее число корреспондентов.
Среднее значение числа активных корреспондентов с учетом распределения (9.20) будет 1, =р,1. а дисперсия При р, « 1 дисперсия числа активных корреспондентов будет .О, = =р,1,, а отношение,13, /1, = 1/ 11р,1, По характеру организации совместной работы станций различают системы МСД с ограниченным доступом (контролируемые) и со свободнььи доступом корреспондентов в общий частотный канал (неконтролируемые).
В неконтролируемых системах МСД адресные сигналы еф) жестко закрепляются за определенными корреспондентами. Это обеспечивает воз- 602 9.б. Многоканаеьные и многоадресные системы можность связи каждой пары корреспондентов независимо от других. В та ких системах число сигналов к примерно равно общему числу корреспондентов. В контролируемых системах МСД сигналы не закрепляются жестко за корреспондентами, а выделяются им по мере необходимости выхода на связь.
Число сигналов в контролируемой системе МСД может быть гораздо меньше общею числа корреспондентов, обслуживаемых системой: lт «к 1, Объясняется это тем, что в контролируемых системах учитывается статистика работы отдельных корреспондентов, т.
е. тот факт, что корреспонденты в системе передают информацию не непрерывно и число активных корреспондентов 1, обычно значительно меньше 1, . В контролируемой системе МСД можно выбирать /т < 1„т. е. существенно меньшим, чем в неконтролируемой системе МСД. При больших 1, эта особенность контролируемых систем МСД, обеспечивающая упрощение выбора систем адресных сигналов ез(т), 1=1,2, ...,1т, и Уменьшение влиЯниЯ сигналов коРРеспондентов друг на друга, делает такие системы предпочтительнее неконтролируемых, Однако необходимость вводить в систему устройство контроля за состоянием загрузки канала и распределения свободных адресных сигналов между корреспондентами значительно усложняет реализацию и снижает надежность работы системы.
Кроме того, существует вероятность, что число корреспондентов, которым в данный момент необходимо передать информацию (потенциальных активных корреспондентов), окажется больше /т, и некоторые корреспонденты будут ожидать очереди, что в ряде случаев оказывается недопустимым. Корреспонденты системы МСД могут вести обмен информацией либо непосредственно друг с другом — прямое объединение корреспондентов в сеть (рис. 9.37, а), либо через центральную станцию (ЦС), где собираются сигналы всех корреспондентов сети.
Связь между корреспондентами осуществляется по радиусам от корреспондента К; на ЦС и от ЦС к другому корреспонденту К, — радиальное объединение (рис. 9,37, б). Преимутцеством систем МСД с радиальным о о о о объединением в сеть явля- к, о к~ о цс о ется простота реализации о о о о контролируемых систем. В таких системах обязатель- о о но должна иметъся ЦС, о о снабжающая корреспондентов информацией о и е загрузке канала и выде- Рис. 9.37.
Способы объединения корреспондентов ляющая им свободные в сеть миогостаипиоииых РСПИ 603 9. Радиотехнические системы передачи информации адресные сигналы. Контролируемые системы МСД с радиальным объединением корреспондентов имеют меньшую надежность, чем системы с прямым объединением, так как выход из строя ЦС приводит к потере работоспособности всей системы. Уплотнение общего частотного канала и разделение сигналов корреспондентов на приемной стороне основываются на теории линейного разделения сигналов. Поэтому в системах МСД, как и в многоканальных системах, применяется частотное, временное и кодовое уплотнение.
Системы МСД с временным уплотнением требуют синхронизации по времени. Поскольку корреспонденты расположены произвольно на определенной территории или даже перемещаются в пространстве, требования к устройствам синхронизации в системах МСД выше, а сами эти устройства гораздо сложнее, чем в многоканальных системах. Кодовое уплотнение позволяет создавать как синхронные, так и асинхронные системы МСД.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
